اقتصاد دانش بنیان

روشی نوین برای تبدیل پسماندهای غذایی به سوخت زیستی

براساس آمارهاي رسمي سازمان ملل متحد هر انسان در طول سال ميزان زيادي مواد غذايي دورريز توليد ميکند که اين آمار با توجه به منطقه جغرافيايي محل زندگي افراد متغير است. براي نمونه اين ميزان براي يک فرد اروپايي سالانه 100 کيلوگرم و براي ساکنان مناطق فقير آفريقا 10 کيلوگرم در سال است. بر اساس اين آمار حجم کل محصولات دورريز غذايي به حدود 3/1 ميليارد تن در سال ميرسد. در حاليکه يافتن روشهايي براي جلوگيري از دورريز غذا بسيار مهم است، داشتن راهي براي جلوگيري از تبديل مواد غذايي به زباله بسيار ارزشمند است. ايده استفاده از زباله و دورريز مواد غذايي براي تهيه سوختهاي زيستي يکي از راه‌ هايي است که طي سالهاي اخير دانشمندان در پاسخ به معضل زباله‌ هاي غذايي و نيز در ادامه تلاشها براي استفاده از سوختهاي تجديدپذير به آن روي آوردهاند. به گفته اين دانشمندان، استفاده از زباله براي توليد سوختهاي زيستي ميتواند يک بازي برد - برد محسوب شود. زيرا از يکسو اين عمل به حفظ محيط زيست و کنترل زباله‌ ها کمک ميکند و از سوي ديگر گامي بلند در پيش ‌برد استفاده از انرژيهاي تجديدپذير به شمار ميرود.اما يکي از مشکلات عمده روشهاي رايج براي تبديل زباله به سوختهاي زيستي اين است که در اين روشها از طريق تخمير هيدروکربنها و مصرف ليپيدها، تنها بخشي از زباله‌ هاي مواد غذايي (روغنها) قابل تبديل هستند و به اين ترتيب کمک چنداني به مسئله دفع زباله‌ هاي غذايي نميکنند؛ زيرا تنها يک درصد از زيستتوده‌ ها به سوخت تبديل ميشوند و بقيه همچنان بهصورت ضايعات و زباله باقي ميمانند. حال تيمي از پژوهشگران روسي در جهت حل اين مشکل تکنيک جديدي ابداع کردهاند که معتقدند گزينهاي جهاني و بهينه از نظر انرژي است. اين روش امکان توليد سوخت زيستي را بهصورت مستقيم از زيستتوده‌ هاي خيس فراهم ميکند و به اين ترتيب نهتنها از حجم ضايعات باقيمانده کاسته ميشود، بلکه با حذف فرايند خشک کردن به ميزان قابل توجهي از ميزان انرژي مورد نياز براي تبديل زباله‌ ها به سوخت کاسته ميشود.

رويکردي کارآمدتر
اين تيم تحقيقاتي متشکل از دانشمنداني از مرکز تحقيقاتي اسکولتک (Skoltech) و انستيتوي High Temperatures از زيرمجموعه‌ هاي آکادمي علوم روسيه با بهرهگيري از روشهاي گدازش هيدروترمال موفق به توليد سوخت زيستي از زباله‌ هاي دورريز مواد غذايي شدند که ميتواند در خودروها نيز مورد استفاده قرار گيرد. روشهاي به کار گرفته شده توسط دانشمندان اين طرح در مقايسه با ساير مولفه‌ ها و موارد مشابه، انرژي بيشتري توليد ميکند و قادر به تبديل همه مواد خام به سوختهاي زيستي با حداقل مقدار تخليه است.
در اين روش از گدازش هيدروترمال (Hydrothermal Liquefaction Method) براي توليد سوخت زيستي استفاده و پسماندها تا دماي 370 درجه سانتيگراد تحت فشار 25 مگاپاسکال گرم ميشوند. در نتيجه اين فرايند نوعي مايع قهوهايرنگ توليد ميشود که مخلوطي پيچيده و شبيه به بنزين است. به منظور بررسي چشمانداز و نحوه تبديل غذاي تبديل شده به سوختهاي زيستي نيز، اين تيم تحقيقاتي برخي از انواع محصولاتي را که امکان دارد از طريق روش هيدروترمال توليد شوند، بررسي کردند. اين مواد غذايي عبارتند از انواع پنير از جمله پنير پارمسان (parmesan)، گوشت، ژامبون، سيب و مواد غذايي مشابه. در ادامه ترکيب مولکولي سوخت زيستي حاصل از اين مواد با طيف سنجي با وضوح بالا تجزيه و تحليل شد.
يوري کوستيوکوويچ (Yury Kostyukevich) از پژوهشگران ارشد اين تيم تحقيقاتي درباره فناوري فوق اعلام کرد: «به اين نتيجه رسيديم که پس از فرايند ميعان هيدروترمال، گوشت و پنير به يک بخش حلال در آب و يک روغن غيرحلال در آب و سيبها به محصول حلال در آب تبديل شدند. ترکيب مولکولي سوخت زيستي حاصل از اين ماده کاملا متفاوت است و به جاي بنزين، يادآور محصولاتي همچون قير است. در ادامه اين مطالعات مشخص شد که روند تبديل محصولاتي از قبيل گوشت و پنير به سوخت کاملا مشابه يکديگر هستند، در حالي که روند توليد سوخت از ساير مواد از جمله سيبها به طور قابل توجهي متفاوت بودند.»
پژهشگران اميدوارند دانش ترکيب مولکولي محصولات که بر اساس ميعان هيدروترمال به دست ميآيد، امکان توسعه بهينهترين روشهاي پردازش را به منظور توليد سوخت مناسب اتومبيلها فراهم کند و در نهايت منجر به کاهش ميزان مصرف سوختهاي فسيلي شود.

منبع: مجله دانش بنیان