در این پژوهش ضمن بررسی تولید و انتشار آلاینده های ناشی از خودروها در ایران با استفاده از داده-های بانک اطلاعاتی مرکز معاینه فنی در سال 1389 به بررسی روند افزایشی این آلاینده ها بر حسب نوع ساخت و سن خودرو پرداخته می شود. این تحلیل بر روی یک نمونه آماری درحدود 223300 دستگاه خودرو انجام شده که از این تعداد بیش از 110000 دستگاه خودرو پژو 405 و بقیه خودروی پراید می باشد. نتایج این تحلیل نشان می دهد که بین دو آلاینده بررسی شده در این پروژه، مطابق استاندارد جاری ملی آلاینده هیدروکربن تأثیر بیشتری نسبت به آلاینده منوکسیدکربن، از حساسیت بیشتری برای کسب جواز تردد خودرو دارد. این بررسی نشان می دهد بیش از 50% خودروهای پژو 405 با سن بالای 9 سال و بیش از 30% خودرو پراید با سن بالای 7 سال، با توجه به حدود نشر هر دو آلاینده در این استاندارد فاقد صدور، جواز تردد می باشند. بررسی بیشتر نتایج نشان می دهد که روند افزایشی میانگین نشر آلاینده های منواکسیدکربن و هیدروکربن برای هر دو خودرو پراید و پژو 405، تابع عوامل متعددی است که بیشترین حساسیت را عامل افزایش سن و نوع فن آوری سوخت رسانی دارا می باشند. نتایج کمی تأثیر این دو عامل بر روی میزان نشر آلاینده ها برای دو نوع خودرو مطالعه شده به روش همپوشانی داده های حاصل بر روی الگوی رایج نشان می دهد که: در خودرو پژو 405 انژکتوری، روند تغییرات درصد آلاینده منواکسیدکربن نسبت به سن با شیب مثبت 065/0 است. در حالی که این روند تغییرات با سامانه سوخت رسانی کاربراتوری دارای جهشی 46/3% و با شیب مثبت 183/0 نسبت به سن خودرو، می باشد. روند تغییرات آلاینده هیدروکربن برای خودرو پژو 405 انژکتوری، نسبت به افزایش سن، شیب مثبت 74/12 را داراست. به طوری که روند تغییرات این آلاینده برای خودرویی با سامانه سوخت رسانی کاربراتوری دارای همان شیب نسبت به سن خودرو و جهش ppm 82/112 می باشد. به همین ترتیب برای نوع خودرو پراید انژکتوری، روند تغییرات درصد آلاینده منواکسیدکربن نسبت به سن با شیب مثبت 064/0 است. در حالی که این روند تغییرات با سامانه سوخت رسانی کاربراتوری دارای جهشی 85/8% و با شیب مثبت 287/0 نسبت به سن خودرو، می باشد. همچنین روند تغییرات آلاینده هیدروکربن برای خودرو پراید انژکتوری، نسبت به افزایش سن، شیب مثبت 25/15 را داراست. به طوری که روند تغییرات این آلاینده برای خودرویی با سامانه سوخت رسانی کاربراتوری دارای همان شیب نسبت به سن خودرو و افزایش ppm 09/879 می باشد. مقایسه این نتایج کمی نشان می دهد که روند نشر هر یک از آلاینده ها برای هر دو خودرو مطالعه شده تقریباً یکسان می باشد و از یک مدل خطی پیروی می کنند.

در تحقیق حاضر، به طراحی و ساخت سیستم پیوسته تولید بیودیزل از روغن پسماند خوراکی با استفاده از مولد آلتراسونیک پرداخته شده است. استفاده از روغن پسماند صنایع غذایی، با توجه به واردات عمده روغن مصرفی به کشور، می تواند به عنوان راهی برای بازگشت سرمایه تلقی شود. این امر با وجود ساختار پیچیده روغن های پسماند که پس از سنجش مقایسه ای gpcبین روغن خام و پسماند انجامگرفت، نیاز به استفاده از روشی نوین برای افزایش راندمان در واکنش ترانس استریفیکاسیون را طلب می کند. میزان اسیدهای چرب آزادبالای روغن های پسماند موجب ناکارآمدی سیستم های معمول به خصوص سیستم کاتالیستی بازی است. طی آزمایش های اولیه در چندین مرحله به ارزیابی نحوه استفاده از مولد فراصوت پرداخته شد. نخست، سیستم بسته دارای همزن مغناطیسی با استفاده از کاتالیست بازی مورد آزمایش قرار گرفت. محصول پس از جداسازی مورد سنجش gc-ms قرار گرفت که نتایج نشان از وجود 2/94 % متیل استرها در محصول پس از طی زمان 90 دقیقه داشت. در ادامه به بررسی مستقیم عملکرد استفاده از امواج فراصوت با استفاده از یک مولد توان پایین پرداختیم. نتایج gc-ms محصول نهایی پس از مدت 60 دقیقه از واکنش با بهره-گیری از 55% فرکانس دستگاه، نشان از پیشرفت 82% داشت. در مرحله سوم سنجش های اولیه، روغن پسماند تحت امواج فراصوت دستگاه توان بالا w 1500قرار گرفت. نتایج از پیشرفت 7/99% واکنش در زمان یک دقیقه حکایت داشت که نشان از عملکرد خوب سیستم داشت. پس از طی مراحل اولیه تشخیص عملکرد مولد، نیزا به طراحی سیستمی مناسب بود. برای این منظور از سیستم راکتور مارپیچ شیشه ای با طول 20 متر در حمام آب گرم در دمای °c50 و در حضور مولد آلتراسونیک با توان 1500 وات بهره برده شد. امواج فراصوت باعث شرکت اسیدهای چرب آزاد در واکنش شده و از واکنش های جانبی چون صابونی شدن جلوگیری می کنند و بنابراین نیازی به استفاده از کاتالیست اسیدی که خاصیت خورندگی بالا دارد، وجود ندارد. در تحقیق حاضر راندمان این سیستم بیش از 90% محاسبه شد. زمان ماند در راکتور 150 ثانیه و دبی خروجی حدود 59/0 لیتر در دقیقه بود. خوراک ورودی واکنش از طریق دو پمپ و شیرهای کنترل دبی تأمین شدند. روغن پسماند و متانول با نسبت 1 به 20 مولی و سدیم هیدروکساید با 5/0 درصد جرمی در دومخزن برای واکنش محیا شده و برای اطمینان از کیفیت محصول، ابتدا سنجش gc-ms انجام گرفت و سپس خواص فیزیکی و شیمیایی محصول اندازه گیری و با استاندارد 6751astmd مطابقت داده شد. ویسکوزیته به عنوان فاکتور اصلی کیفیت محصول از /sec2mm 46/59 به /sec2mm 84/5 تقلیل یافت و بدین ترتیب قابل استفاده به صورت ترکیب با سوخت های مرسوم دیزلی را خواهد داشت.خواص دیگر این سوخت نیز همچون چگالی، میزان خاکستر، نقطه جوش، نقطه اشتعال، نقطه ابری شدن و عدد ستان دارای مقادیر استاندارد بوده و نشان از کیفیت بالای محصول تولیدی داشت. با در نظر گرفتن جنبه های گوناگون پژوهش، مزایای استفاده از راکتور مارپیچی در حضور مولد فراصوت نسبت به روش های پیشین را می توان در افزایش راندمان به بیش از 90%، کاهش زمان واکنش به 151 ثانیه، کیفیت بالای محصول مطابق با استانداردهای بین المللی، قابلیت تبدیل به سیستمی صنعتی با توجه به تولید 22 لیتر در ساعت بیودیزل خالص، شرایط معتدل واکنش از جمله دمای °c50 استخر و قابلیت رقابت در بازارهای داخلی و خارجی، خلاصه نمود.

استفاده از روشهای زیستی در تولید نانوذرات فلزی بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. از آنجمله در تولید نانوذرات نقره از میکروارگانیسمهایی نظیر قارچها و باکتریها استفاده شده است. علت استفاده از قارچها در تولید بسیاری از نانوذرات فلزی، کاربری آسان قارچ، امکان احیای خارج سلولی توسط عوامل احیایی آزاد شده از قارچ، کاربرد آن در سنتز بسیاری از فلزات و وجود نوعی ترکیبات هیدروژنی به شکل معلق که عمل انتقال الکترون را انجام می دهند، می باشد. در تولید نانوذرات نقره، میکروارگانیسم مورد نظر در مجاورت محلول یون ag+ قرار داده می شود و در اثر احیاء درون سلولی یا خارج سلولی یونهای فلز، نانو ذرات نقره در زیر سطح دیواره سلولی یا خارج از آن تشکیل می گردد. با وجود اینکه پیش از این خاصیت ضد باکتریایی نقره محرز شده است، چند نوع باکتری مقاوم و پایدار در برابر نقره گزارش گردیده که حتی امکان انباشته شدن نقره در دیواره سلولی آنها به میزان %25 وزنی مواد زیستی وجود دارد و با توجه به این موضوع استفاده از آنها در بازیابی صنعتی نقره از مواد معدنی پیشنهاد شده است. در این پروژه از قارچ آسپرجیلوس فومیگاتوس (aspergillus fumigatus) و باکتری ‘e. coli’ جهت تولید نانوذرات نقره استفاده شده است که در مورد هر دو میکروارگانیسم احیاء یونهای نقره در خارج از سلول انجام شد. پارامترهای موثر در تولید نانوذرات نقره با استفاده از قارچ آسپرجیلوس فومیگاتوس، از جمله شرایط کشت قارچ، غلظت نیترات نقره، دما و زمان مورد بررسی قرار گرفته اند. تولید نانوذرات نقره به کمک طیف سنج فرابنفش- مرئی (uv-visible) محرز و ساز و کار احیاء یونهای فلزی توسط این میکروارگانیسم با استفاده از آنالیز ftir بررسی گردید. میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) نیز در مطالعه اثر پارامترهای مختلف بر اندازه و مورفولوژی نانوذرات زیست سنتز شده بکار گرفته شدند. بکمک بررسیهای انجام شده شرایط بهینه محیط کشت مایع قارچ آسپرجیلوس فومیگاتوس با ترکیب (g/l)؛ kh2po4 0/7، k2hpo4 0/2، mgso4•7h2o 1/0، (nh4)2so4 0/1، عصاره مخمر بمیزان 6/0، 5/3ph= ، غلظت هاگ، تعداد 106×16 در لیتر و مقدار بهینه غلظت نیترات نقره نیز mm 5/1 انتخاب شد. مطابق نتایج بدست آمده، انتخاب دمای مناسب بستگی به اندازه ذرات مطلوب دارد. برای دستیابی به اندازه ذرات در گستره nm 30-5 دمای c°30-20 و بمنظور حصول سرعت احیاء بالاتر و تولید ذراتی با اندازه nm 60-10 دمای c°40- 35 انتخاب گردید. کاربردهای آنتی باکتریال نانوذرات نقره زیست سنتز شده در صنعت نساجی و سطح شیشه نیز با آغشته نمودن الیاف پنبه ای و نانوالیاف پلیمر پلی آکریلو نیتریل به کلوئید حاصل با آنالیز sem و eds بررسی شد.

در عصر حاضر یکی از مهمترین چالش های جوامع مختلف، افزایش روزافزون میزان آلاینده های موجود در هوا است. یکی از منابع تولید کننده این آلاینده ها موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده در وسایل نقلیه هستند. بر اساس مطالعه های انجام شده سهم خودروها در تولید آلاینده ها حدود 70 درصد است[1]. امروزه اهداف عمده در پژوهش های صورت گرفته بر روی موتورهای احتراق داخلی و فرایندهای پالایش خروجی موتور شامل دو مورد زیر است: • کاهش مصرف سوخت • کاهش آلایندگی خروجی از موتور با توجه به هزینه و محدودیت سوخت های فسیلی در جهان، کاهش مصرف سوخت در موتورهای احتراق داخلی اهمیت بسیاری دارد. این الزام با توجه به اثرات گلخانه ای گاز co2 بر گرمایش زمین اهمیتی دو چندان می یابد. بنابراین استفاده از موتورها با مصرف سوخت، آلایندگی کمتر و بازده بیشتر با استقبال جهانی روبه رو شده است [2]. ضرورت کاهش آلودگی محیط زیست و مصرف بهینه انرژی و توجه بیش از پیش به استفاده از مبدل های کاتالیستی در خودروها، اهمیت بررسی شرایط بهینه کارکرد این مبدل ها و سهم آن ها در کاهش آلودگی هوا را دو چندان نموده است. مبدل کاتالیستی قطعه ای است که جهت کاهش میزان آلاینده های خروجی از اگزوز خودروها به کار می رود. مبدلهای کاتالیستی بر سر راه گازهای خروجی از موتور قرار می گیرند و با ایجاد محیط شیمیایی فعال، واکنش های احتراق درون سیلندر را کامل می کنند. به این معنی که آلاینده های co و hc اکسید شده و آلاینده مضر nox احیا می شوند. اما گاهی این قطعه برای دستیابی به توان بالاتر حذف می شود و یا زودتر از زمان پیش بینی شده از بین می رود. 1-2- شرح مختصری بر کارهای انجام شده در سال های اخیر و به ویژه در قرن 21 میلادی، تلاش های فراوانی جهت کاهش آلایندگی موتورهای احتراق داخلی انجام شده است که به برخی از این فعالیت ها در این پژوهش اشاره شده است. محققان زیادی بر روی تأثیرات هندسه و شکل عمومی مبدلهای کاتالیستی در افزایش راندمان آن، تأثیرات سوخت بر عملکرد و آلایندگی موتورها فعالیت نموده اند. با این حال اطلاعات کمّی اندکی در مورد تأثیرات سوخت های رایج و مبدلهای کاتالیستی مرسوم خودروهای ایرانی در عملکرد و آلایندگی آن ها وجود دارد. 1-3- اهداف پروژه در این پژوهش سعی شده است تا اطلاعات دقیقی راجع به میزان اثر سوخت و حضور مبدل کاتالیستی در گشتاور خروجی و آلاینده های ناشی از احتراق یک موتور تک سیلندر ارائه شود. این امر از طریق آزمایش و مدلسازی سوخت های رایج در ایران و همچنین یک نمونه از مبدلهای کاتالیستی مصرفی در خودروهای ایرانی انجام شده است. هدف این پژوهش بررسی تجربی و عددی تأثیر سوخت و حضور مبدل کاتالیستی در گشتاور خروجی و آلاینده های ناشی از احتراق است. هدف دیگر این پژوهش بررسی و مقایسه ی نتایج آزمایش های تجربی انجام شده با نتایج حاصل از مدلسازی مبدل کاتالیستی است. از طرف دیگر تأثیرات عوامل هندسی مانند چگالی حفره ها و طول مبدل کاتالیستی در میزان پیشرفت واکنش های آن بررسی شده است. در این پژوهش اطلاعات آماری تجربی در مورد میزان اثر مبدل کاتالیستی بر روی آلودگی و همچنین توان خروجی، به طور همزمان بررسی خواهد شد که معیار مناسبی جهت اثربخشی مبدل کاتالیستی به دست می دهد. مورد اخیر در پژوهش های مورد مطالعه در ادبیات تحقیق دیده نمی شود. 1-4- مراحل انجام کار در سیر مراحل این پژوهش، پس از انجام مطالعات اولیه، هماهنگی های لازم جهت انجام آزمایش های آلایندگی و گشتاور، برای سوخت های پیش بینی شده صورت گرفته است. در این پژوهش ابتدا دو نوع سوخت بنزین معمولی و سوپر در دستگاه آزمایش موتور تک سیلندر بنزینی جهت تعیین میزان آلاینده ها و گشتاور آن استفاده و سپس آزمایش ها برای سوخت های فوق با حضور مبدل کاتالیستی در مجرای خروجی گازهای گرم در موتور انجام شده است. در مرحله ی بعد مبدل کاتالیستی استفاده شده در آزمایش ها، در نرم افزار مدلسازی شده و نتایج حاصله از آزمایش بنزین معمولی بدون استفاده از مبدل کاتالیستی، به ترتیب به عنوان ورودی نرم افزار مورد نظر در نظر گرفته شده است. سپس خروجی آن با نتایج حاصل از آزمایش بنزین معمولی با استفاده از مبدل کاتالیستی مقایسه و گزارش های آماری مربوط ارائه شده است. در انتها با تغییر عوامل هندسی مبدل کاتالیستی، مانند طول و چگالی حفره ها، در نرم افزار، میزان تغییرات پیشرفت واکنش در مبدل کاتالیستی، به طور تئوری بررسی شده است. 1-5- جمع بندی ساختار رساله در فصل اول ضمن معرفی موضوع رساله به بیان اهداف و مراحل انجام این پژوهش پرداخته شده است. در فصل دوم این پژوهش تاریخچه ای در مورد موتور های احتراق داخلی، روند تغییرات ساختار آن ها، روند تغییر در سوخت های مصرفی این موتورها و همچنین پیشینه مدلسازی مبدل کاتالیستی بیان شده است. در فصل سوم مفاهیمی راجع به موتورهای احتراق داخلی و همچنین منابع و انواع آلاینده های زیست محیطی بحث شده است. فصل چهارم به بیان ویژگی های سوخت پرداخته و ویژگی های سوخت های رایج ایران را تشریح می کند. در فصل پنجم مفاهیمی مربوط به مبدلهای کاتالیستی و انواع آن ارائه شده است. در فصل ششم آزمایش های تجربی و مدلسازی انجام شده تشریح شده و نمودارهای حاصل از این آزمایش ها و مدلسازی ترسیم شده است. در فصل هفتم نتیجه گیری ها و پیشنهاد هایی برای ادامه کار این پژوهش ارائه شده است.

به دلیل اهمیت روز افزون نقش انرژی در جهان از یک طرف و تجدیدناپذیری سوخت?های فسیلی و مسائل زیست محیطی ناشی از این دسته از سوخت ها از طرف دیگر، در سالهای اخیر سرمایه گذاری و مطالعات چشم گیری به منظور تامین منابع مناسبی از سوخت های جایگزین در کشورهای مختلف جهان انجام گرفته است. بیودیزل یک سوخت پاک است که از منابع قابل تجدید مانند روغن دانه های گیاهی، روغن های پسماند غذایی و جلبک ها تولید می شود. این سوخت بعنوان مکمل در موتورهای احتراقی عمل می کند و برای این کار هیچگونه تغییری در موتور لازم نیست. کاتالیست نقش مهمی در واکنش تولید بیودیزل از روغن بازی می کند. برای انجام واکنش ترانس-استریفیکاسیون علاوه بر روغن و الکل به مقدار تقریباً چند در صد وزن روغن، کاتالیست نیز به واکنش اضافه می شود. در فرایند تولید بیودیزل، هدف، یافتن راهکارهایی است که راندمان فرایند تولید را تا حد ممکن افزایش داده و در عین حال خصوصیات بیودیزل تولید شده مطابق با استانداردهای موجود باشد. مناسب ترین و عملی ترین زمینه تحقیقات، کاتالیست فرایند می باشد. در این تحقیق ابتدا 4 نوع نانوکاتالیست اکسید کلسیم/ مونت موریلونیت پتاسیم، اکسید کلسیم/ کلوسیت 15a، اکسید کلسیم/ کلوسیت 30b (نانورس های تجاری) و اکسید کلسیم/ فلوئورید پتاسیم به روش جانشینی یونی و کلسیناسیون سنتز شده و توسط آزمون های اندازه گیری سطح ویژه ذرات (bet) و طیف سنجی پراش اشعه x مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج آزمون bet نشاندهنده ساختارهای نانومتری کاتالیست ها بود. نتایج آزمون xrd نیز حاکی از آن بود که فاز نانوکاتالیست های سنتز شده با فاز مواد تشکیل دهنده کاتالیست متفاوت است و فاز جدیدی در نانوکاتالیست ها بوجود آمده است. با استفاده از معادله شرر و نتایج xrd، اندازه ذرات تعیین گردید که در محدوده 2 تا 16 نانومتر قرار داشتند. نانوکاتالیست های سنتز شده در تولید بیودیزل از روغن با اسید چرب بالا (روغن پسماند کارخانه چیپس) بکار برده شدند. جهت اطمینان از تشکیل متیل استر، نمونه های بیودیزل تولید شده توسط آزمون کروماتوگرافی با آشکار ساز جرمی مورد شناسایی قرار گرفتند. در تمامی بیودیزل های تولید شده، درصد متیل استر بالای 95 % بود (8/99- 17/97 درصد). خواص بیودیزل تولید شده شامل ویسکوزیته دینامیک و سینماتیک، چگالی، نقطه جوش، نقطه ابری شدن، نقطه اشتعال، عدد ستان و میزان خاکستر اندازه گیری شد. چگالی نمونه های بیودیزل در محدوده kg/m3 882- 871 قرار داشتند. ویسکوزیته دینامیک دارای حدود cp 51/5- 01/5 بوده و مقادیر ویسکوزیته سینماتیک در محدوده mm2/s 31/6- 7/5 اندازه گیری شد. نقطه اشتعال نمونه ها c° 6/173- 2/152 گزارش شده و نقطه جوش نمونه ها دارای نرخ c° 262 تا c° 293 بودند. نقطه ابری شدن نمونه ها شامل مقادیر c° 9- تا c° 16- بود. عدد ستان در محدوده 44 تا 47 محاسبه شد و مقادیر خاکستر نمونه ها همگی دارای مقادیر قابل قبولی بودند (011/0 – 01/0 درصد). در مجموع تمامی مقادیر تطابق خوبی با استانداردهای بیودیزل astm6751 داشتند.

با توجه به رشد روزافزون مصرف سوخت های فسیلی جهت تولید انرژی، میزان انتشار آلاینده های ناشی از احتراق آن ها رشد صعودی داشته است. لذا طراحی تجهیزاتی که دارای قابلیت حذف این آلاینده های را داشته باشند بسیار ضروری به نظر می رسد. به منظور کاهش این آلاینده ها در محیط های بسته، دستگاهی طراحی و ساخته شده که با استفاده از فرآیند تخلیه الکتریکی تولید یون منفی می نماید. یون های تولید شده که بخش عمده آنها را یون های سوپر اکسید تشکیل می دهد، بطور متوسط عمری در حدود چند دقیقه دارند و پس از انتشار در محیط بسته، به اجزاء آلاینده می چسبند. در اثر میدان الکترواستاتیک موجود، یون ها شتاب گرفته و به سمت سطوح و دیواره ها حرکت می نمایند. نتایج حاصل از آزمایش ها نشانگر تاثیر مثبت یون های منفی تولید شده بر آلاینده های مونوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، دی اکسید نیتروژن و ذرات می باشد. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده در این پروژه نشان می دهد که از بین آلاینده های گازی و ذرات، یون های منفی در تصفیه آلاینده ذرات موثرتر می باشند. مدت زمان کاهش غلظت آلاینده ها به نصف غلظت اولیه که پارامتر مهمی در عملکرد سیستم های تصفیه هوا محسوب می شود، برای ذرات با قطر کمتر از 1 میکرون با غلظت حداکثر(?g?(m^3)) 59/5418 برابر 14 دقیقه، برای ذرات با قطر 5/2 میکرون با غلظت حداکثر (?g?(m^3)) 83/5505 برابر 16 دقیقه و برای ذرات با قطر 10 میکرون با غلظت حداکثر (?g?(m^3)) 65/5534 نیز برابر 16 دقیقه می باشد که نشانگر بیشترین تاثیر یون های منفی بر ذرات با قطر 1 میکرون می باشد. در بین آلاینده های گازی نیز مقدار پارامتر زمانی فوق برای گازهای مونوکسید کربن با غلظت حداکثر ppm 456/262، دی اکسید گوگرد با غلظت حداکثر ppm 696/5 و دی اکسید نیتروژن با غلظت حداکثر ppm 338/17 به ترتیب برابر 01:35 ساعت، 01:15 ساعت و 50 دقیقه می باشد که بیانگر بیشترین تاثیر یون های منفی بر دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد و مونوکسید کربن در بین آلاینده های گازی می باشد.

موتور های احتراق داخلی، مولد انرژی و از پرکاربردترین فن آوری ها در صنایع حمل و نقل هستند. احتراق ناقص سوخت های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی همواره همراه با محصولات احتراق از قبیل منوکسید کربن، هیدروکربورها، اکسیدهای گوگرد، اکسید های نیتروژن و ذرات معلق می باشد. بطور کلی در انواع موتور ها آلاینده های ناشی از سوخت ها، 90% از نوع گازی و10% آن به صورت ذرات معلق می باشند. مسئله آلودگی هوا از مشکلات حاد و بحرانی در کشور و بویژه در کلانشهر ها بشمار می رود. این آلاینده ها از نظر زیست محیطی، کارکرد و فرسودگی اجزای مختلف موتور بسیار زیانبار هستند. تا کنون تلاشهای زیادی برای کاهش نشر این آلاینده ها از طریق تغییر در مکانیزم های موتور های احتراق داخلی، بهبود نوع و کیفیت سوخت مورد استفاده، بهبود شرایط کارکرد این گونه موتورها و استفاده از سیستم های کنترلی پیشرفته تر، انجام شده است. در طی یک دهه ی اخیر عمده فعالیت ها و کار های پژوهشی در جهت کاهش این آلاینده ها از خروجی اگزوز موتور های احتراق داخلی، معطوف به بکار گیری مبدل های کاتالیستی جهت تبدیل این آلاینده ها به موادی حتی الامکان پاک یا با سمیت و تخریب پایین تر بوده است. یک فرآیند مهم آلودگی در موتورهای احتراق داخلی، احتراق ناقص و نسبتا بسیار آلاینده زا در مرحله ی استارت سرد می باشد. بطوریکه عمده ی آلاینده های هیدروکربوری در طی این مرحله ی گذار تولید می گردد. جهت کاهش آلاینده های خروجی در مرحله ی استارت سرد تدابیر متنوعی اندیشیده شده است که هر یک مزایا و محدودیت هایی دارند. در این پژوهش پس از امکان سنجی اولیه و با توجه به نیازمندی های گرمایشی کاتالیست در مرحله ی استارت سرد و بر مبنای مدل ها و محاسبات نظری یک سامانه ی پیش گرمایش الکتریکی برای مبدل کاتالیستی قابل نصب بر روی موتور تک سیلندر بنزینی طراحی و ساخته شد. برای تامین توان الکتریکی مورد نیاز این سامانه از یک سامانه ی فتوولتایی استفاده گردید. پس از هماهنگ سازی مجموعه، سلسله آزمایش هایی جهت سنجش میزان اثربخشی سامانه در کاهش آلاینده های منتشره طراحی کرده و به انجام رسید. نتایج تحلیل داده ها میانگین کاهش 86/15 درصدی در میزان آلاینده های اصلی در مرحله ی استارت سرد را نشان می دهد. به طوریکه این میزان برای آلاینده ی هیدروکربوری 66/16درصد بود و برای آلاینده ی منوکسید کربن 06/15 درصد کاهش در انتشار آلایندگی در مرحله ی استارت سرد (در اینجا 40 ثانیه ی ابتدایی پس از شروع به کار موتور) حاصل گردید. با توجه به مجزا بودن سامانه از مجموعه موتور، کاهشی در توان مفید تولیدی موتور مشاهده نشد.

بیودیزل سوختی تجدید پذیر است که با روش های مختلفی تولید می شود. یکی از این روش ها، واکنش ترانس استریفیکاسیون است. در این واکنش ناخالصی هایی همراه بیودیزل است که نیاز به جداسازی دارند. روش معمول تخلیص بیودیزل در این مرحله، روش آبشویی است اما به دلیل مشکلاتی مثل مصرف بالای آب و مسایل زیست محیطی این روش چندان مناسب نیست. به همین دلیل در سال هاب اخیر استفاده از روش های غشایی رواج یافته است. از دو نوع غشای سرامیکی و پلیمری در زمینه تخلیص بیودیزل استفاده می شود. تحقیق حاضر از غشای پلیمری پلی اتر سولفون اصلاح شده با نانوذرات تیتانیوم اکساید استفاده شده است. آنالیز ها و محاسبات لازم برای توجیح عملکرد و ساختار غشا ها نیز انجامگرفته است. در نهایت نتایج نشان داد که تخلیص بیودیزل با استفاده از غشاهای پلیمری می تواند جایگزین مناسبی برای روش آبشویی باشد.

در این پروژه تولید روغن زیستی توسط فرآیند مایعسازی هیدروترمال از گونه های ریزجلبک کلرلا ولگاریس، اسپیرولینا پالاتنسیس و دونالیلا سالینا مطالعه و با بررسی بازده تولید روغن زیستی در شرایط مختلف و بر مبنای پارامترهای عملیاتی، نقاط بهینه بازده برای هر کدام از ریزجلبکها بدست آمده است.بهینه سازی فرآیند استخراج توسط طراحی آزمایش با نرم افزار design expert 7.0.0 و روش سطح پاسخ (طرح ترکیب مرکزی) انجام گردید.