آموزش مفهوم و جایگاه انرژی های زیستی به فراگیران مبتنی بر طراحی آزمایش آسان و اثربخش (مطالعه موردی انرژی های نو - پایدار)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه شیمی، دانشگاه فرهنگیان (مرکز شهید شرافت)، تهران، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش آشنایی دانش آموزان با نحوه تولید بیودیزل از طریق طراحی آزمایش آسان و اثربخش و آموزش مزایای استفاده از انرژی­های نو و تجدیدپذیر است. بیودیزل یکی از انواع سوخت‌های زیستی، انرژی های نو و پاک از منابع زیست توده است که در راستای جبران کاهش منابع انرژی فسیلی و توسعه پایدار و کمک به بحران آلودگی محیط زیست، براحتی قابل تهیه بوده و بدون تغییر در موتورهای دیزل قابل استفاده است. این سوخت، تجدیدپذیر و زیست تجزیه­پذیر بوده و نشر کمتر انواع آلاینده ها و گازهای گلخانه‌ای را به همراه دارد و بخاطر همین مزایا شایسته است که دانش آموزان با این سوخت جدید و روش تهیه آن آشنا شوند. نظر به اینکه سند تحول بنیادین آموزش و پرورش توجه ویژه‌ای به مسئله منابع طبیعی و آشنایی دانش آموزان با آموزه‌های محیط زیستی و تربیت زیست محیطی داشته، به همین منظور در این مقاله ضمن معرفی بیودیزل، با روش پژوهش آزمایشگاهی، آزمایشی با مواد ساده و در دسترس برای تهیه بیودیزل طراحی شده است که به راحتی قابل اجرا توسط دانش آموزان است. مواد بکار رفته روغن گیاهی خریداری شده از فروشگاه، الکل و باز قوی سدیم هیدروکسید به عنوان کاتالیزگر است. در این آزمایش واکنش در شرایط مختلف از لحاظ دما، زمان انجام فرایند و نسبت مقدار الکل به روغن در آزمایشگاه مورد بررسی قرارگرفت تا بالاترین بازده بدست آید.  بیودیزل در شرایط بهینه با بازده % 96 حاصل گشت.

کلیدواژه‌ها

مراجع

- ابطحی ابرقوئی، عظیمه السادات. (1392). کاربردهای انرژی های نو و منابع تجدید پذیر در راستای توسعه پایدار، دومین همایش ملی توسعه پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک، ابرکوه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ابرکوه.
- شورای عالی انقلاب فرهنگی. (1390). سند تحول بنیادین آموزش و پرورش، تهران. آذر ماه 1390.
-موسویان، سیدابوالحسن. (1392). کاربرد بیودیزل در حمل و نقل و نقش آن در توسعه پایدار محیط زیست، سومین کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، تهران.

-Atabani, A. E. (2012). A comprehensive review on biodiesel as an alternative energy resource and its characteristics. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 16: 2070– 2093.

-Caruana, C. M. (2000). Intensification of highly exothermic fast reaction by multi-injection microstructured reactor. Chemical engineering and processing : Process Intensification, 84, 14–18.

-Demirbas, A. et al. (2003). Biodiesel fuels from vegetable oils via catalytic and non-catalytic supercritical alcohol transesterifications and other methods: a survey. Energy Conversion Management, 44: 2093–2109.
-Demirbas, A. (2007). Progress and recent trends in biofuels. Progress in Energy and Combustion Science, 33: 1–18.
-Demirbas, A. (2008). Biofuels sources, biofuel policy, biofuel economy and global biofuel projections. Energy Conversion Management, 49: 2106–2116.

-Demirbas, A. (2008). Relationships derived from physical properties of vegetable oil and biodiesel fuels. Fuel, 87: 1743–1748.

-Graboski, M. S., McCormick, R. L. (1998). Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines. Progress in Energy and Combustion Science, 24: 125-164.

-Huber, G. W. O’Connor, P. Corma, A. (2007). Processing biomass in conventional oil refineries: Production of high quality diesel by hydrotreating vegetable oils in heavy vacuum oil mixtures. Applied Catalysis A: General, 329: 120 –129.
-Knothe, G. (2001). Historical Perspectives on Vegetable Oil-Based Diesel Fuels. Inform, 12(11): 1103-1107.
-Ma, F. Hanna, M. A. (1999). Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 70: 1-15.

-Marchetti, J. M. Miguel, V. U. Errazu, A. F. (2007). Possible methods for biodiesel production. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 11: 1300-1311.

-Martyano, I. N. Sayari, A. (2008). Comparative study of triglyceride transesterification in the presence of catalytic amounts of sodium, magnesium, and calcium methoxides. Applied Catalysis A: General, 339: 45–52.

-Meher, L.C., Vidya Sagar, D., Naik, S. N. (2006). Technical aspects of biodiesel production by transesterification-a review. Renewable and Sustainable Energy Review, 10 :248–268.
-Rashtizadeh, E., Farzaneh, F., Ghandi, M. (2010). A comparative study of KOH loaded on double aluminosilicate layers, microporous and mesoporous materials as catalyst for biodiesel production via transesterification of soybean oil. Fuel, 89: 3393-3398.

-Talha, N. S., Sulaiman, S. (2016) Overview of catalysts in biodiesel production. Journal of Engineering and Applied Sciences, 11(1), 439-448.

-Vicente, G., Martinez, M., Aracil, J. (2004). Integrated biodiesel production: a comparison of different homogeneous catalysts systems. Bioresource Technology, 92:297-305.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار