SFT - Grade 13 - රසායනික කර්මාන්ත.- ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනය
ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනය
පෙට්ට්‍රෝලියම් ඉන්ධන පුනර්ජනනය නොවන සම්පතක් නිසා එය ක්ෂය වීම නිශ්චිත වීම හා එම ඉන්ධන දහනය නිසා වායුගෝල CO2 ප්‍රමාණය ඉහළ යෑම මගින් ගෝලීය උණුසුම් වීම ඇතුළු විවිධ පාරිසරික ගැටලූ මතු වේග වර්තමානයේ පුනර්ජනනය වන ඉන්ධන ලෙසට ජෛව ඩීසල් නිපදවීම කෙරෙහි අවධානය යොමු වී ඇතග විකල්ප ඉන්ධනයක් ලෙසට ජෛව ඩීසල් කෙරෙහි අවධානය යොමු වීමට හේතු කිහිපයකි.
- දේශීය වශයෙන් නිපදවිය හැකි වීම
- වායුගෝලීය CO2 ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමට දායක නොවීම
- දහනයේ දී වායුගෝලයට SO2 නිදහස් නොකිරීම
- පුනර්ජනනීය සම්පත් යොදා ගැනීම
- නිපදවීම සාපේක්ෂව සරල වීම
- දැනට පවතින ඩීසල් එන්ජින් ස`දහා භාවිත කිරීමට හැකි වීම
ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය ප්‍රධාන පියවර කිහිපයකි.
- තෙල්වල නිදහස් මේද අම්ල හා වෙනත් අපද්‍රව්‍ය ඇත්නම් ඒවා ඉවත් කිරීම.
- ට්‍රාන්ස්එස්ටරීකරණය පියවර
- රොන් ජෛව ඩීසල් පිරිපහදු කිරීම
- ග්ලිසරෝල් පිරිපහදු කිරීම
හර්බට් වාදය
පුනර්ජනනය නොවන සම්පතක් වූ පෙට්‍රෝලියම් ඉන්ධන මිනිසා පරිභෝජනය කරන රටාව මත පෙට්‍රෝලියම් ඉන්ධන නිෂ්පාදිතය උපරිමයක් කරා පැමිණෙන බවත් පසුව නිෂ්පාදිතය ක්‍රමයෙන් අඩු වන බව හර්බට් වාදයේ මූලික අංගයයි.
මෙම වාදය එම්.කේ. හර්බට් විසින් ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ පෙට්‍රෝලියම් තෙල් නිෂ්පාදිතය වසර 1965-1970 අතර වකවානුවේ දී උපරිමයට පත් වන බවට අනාවැකි පළ කරන ලදී. එම අනාවැකියේ නිවැරදිතාව තහවුරු විය. වසර 1995 ට පසුව මෙම වාදයෙන් ඉදිරිපත් කළ අනාවැකිවල නිවැරදිතාව අඩු වීමක් සිදු වී ඇත. එයට හේතුව නව තාක්ෂණය, ගෝලීය දේශපාලනික සාධක හා නව සම්පත් සොයා ගැනීම බැව් සලකයි.
ශාක තෙල්වල ඇති ප්‍රධාන සංරචකය ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ් බව අප දන්නෙමුග මෙම ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ සම`ග මෙතනෝල් ප්‍රතිකි්‍රයා කරවීමෙන් මේද අම්ලවල මෙතිල් එස්ටර හා ග්ලිසරෝල් ලබාගත හැකියග මෙම ප්‍රතික්‍රියාව ට්‍රාන්ස්එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවක් ලෙසට හදුන්වයි. එක් එස්ටර සංයෝගයකින් වෙනත් එස්ටර සංයෝග සෑදෙන නිසා මේ නමින් හදුන්වයි. මෙම ප්‍රතික්‍රියාවෙන් මේද අම්ල වල මෙතිල් එස්ටර මිශ්‍රණයක් ප්‍රතිඵල වේ. මෙම මේද අම්ල මෙතිල් එස්ටර මිශ්‍රණයට පොදුවේ "ජෛව ඩීසල්" ලෙස හදුන්වනු ලැබේ. ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනයේ ප්‍රධාන අතුරුඵලය ග්ලිසරෝල්ය.
ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනයේ ප්‍රධාන අතුරුඵලය ග්ලිසරෝල්ය. ග්ලිසරෝල් හා මෙතිල් එස්ටර සංයෝග එකිනෙක මිශ්‍ර නොවන නිසා ස්තර වෙන් වේ. එනිසා මෙම කලාප දෙක පහසුවෙන් වෙන් කළ හැකිය. උත්ප්‍රේරක ලෙසට NaOH භාවිත කරන විට දී ගැටලූ ඇති විය හැකිය. ශාක තෙල්වල නිදහස් කාබොක්සිලික් අම්ල වැඩිපුර ඇත්නම් ඒවා NaOH සමග ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් සබන් ඇති වන බවත් එම සබන් ඇති වීම නිසා උත්ප්‍රේරක කි්‍රයාවට බාධා ඇති වීමත්, මිශ්‍ර කිරීමේ දී පෙණ ඇති වීමත් හේතුවෙන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියට බාධා ඇති වේ.
නිදහස් මේද අම්ල(FFA) ප්‍රමාණය 2.5 (w/w %) ට වඩා අඩු නම් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාවට බාධා ඇති නොවෙයි. නිදහස් මේද අම්ල ප්‍රමාණය 2.5% ට වඩා වැඩි නම් එය සමග මෙතනෝල් මිශ්‍ර කර නිදහස් මේද අම්ලවල මෙතිල් එස්ටර MEFA බවට පත් කිරීමෙන් පසුව ජෛව ඩීසල් නිපදවීමට යොදා ගත හැකිය. උත්ප්‍රේරක ලෙසට NaOH භාවිත කරන විට දී එය මෙතනෝල් තුළ දිය කරනු ලබයි. ප්‍රතිකි්‍රයාවේ ඵලදාව වැඩි කිරීමට වැඩිපුර මෙතනෝල් යොදා ගනී.
ප්‍රතික්‍රියා කුටීරය තුළ ප්‍රතික්‍රියාව සිදු වීමෙන් පසු ඝනත්වය වැඩි ග්ලිසරෝල් සහිත ස්තරය පහළ ස්තරය ලෙසට ද ජෛව ඩීසල් ඉහළ ස්තරය ලෙසට ද පවතී. කේන්ද්‍රාපසාරී ක්‍රමයක් මගින් මෙම ස්තර වෙන් කළ හැකිය.
ප්‍රතික්‍රියාවෙන් සෑදෙන සබන් මෙම ස්තර දෙක ම ආශ්‍රිත ව අපද්‍රව්‍යයක් ලෙසට ඇත. මීට අමතර ව ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගි නොවී ඉතිරි වන මෙතනෝල්, ප්‍රතික්‍රියා නොකළ තෙල් හා උත්ප්‍රේරකය ද මෙම ස්තර දෙකෙහි ම අපද්‍රව්‍ය ලෙසට ඇති බව දැකගැනීමට හැකිය.
ජෛව ඩීසල් තුළ ඇති මෙතනෝල් ඉවත් කිරීමට රත් කරමින් වාෂ්ප කරන අතර එම වාෂ්පය නැවත ඝනීභවනය කර ලබා ගන්නා මෙතනෝල් නැවතත් ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනයට යොදා ගනී. මෙතනෝල් ඉවත් කිරීමෙන් පසු ජෛව ඩීසල් තුළ තවදුරටත් අපද්‍රව්‍ය වශයෙන් ග්ලිසරෝල් හා උත්ප්‍රේරක ඇත්නම් එම ජෛව ඩීසල් තුළින් ජලය බුබුළනය කිරීම මගින් ඒවා පිරිපහදු කළ හැකිය.
අවසානයේ දී ජෛව ඩීසල් වියළා එහි ඇති ජලය ඉවත් කරන අතර පෙරීම මගින් ඝන අංශ+ ඇත්නම් ඒවා ඉවත් කරයි. පිරිපහදු නොකළ ග්ලසිරීන් පිරිපහදු කරමින් එහිවූ මෙතනෝල් නැවතත් ජෛව ඩීසල් නිපදවීමට යොදා ගත හැකිය.
මෙතනොල් නිෂ්පාදනය කරනුයේ පොසිල ඉන්ධනයක් වූ ස්වභාවික වායුවෙහි ඇති මීතේන් වායුව මගින් යග මේ නිසා මෙවැනි මෙතනොල් යොදාගෙන නිපදවන ජෛව ඩීසල් සදහා වූ අමුද්‍රව්‍ය සියල්ල 100 % ක් පුනර්ජනනීය වන අමුද්‍රව්‍යයන් නොවේ. මේ නිසා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් යොදාගෙන කාබෝහයිඩේරේට් ද්‍රාව්‍ය හා හා වෙනත් ජෛව ස්කන්ධ (Bio Mass) මගින් කාර්මික වශයෙන් මෙතනෝල් නිපදවීම කෙරෙහි අවධානය යොමු වී ඇත. මෙම ආකාරයට නිපදවන මෙතනෝල් ජෛව මෙතනෝල් වේ.
ජෛව ඩීසල් භාවිත කිරීමට නම් ඒවා පෙට්‍රෝලියම් ඩීසල් සමග මිශ්‍ර කළ යුතු වේ. පෙට්‍රෝලියම් ඩීසල් මිශ්‍ර නොකළ 100 % ක් ම ජෙව ඩීසල් නම් ල එම ජෛව ඩීසල් B100 ලෙසට සංකේතවත් කරයි. ස්කන්ධය අනුව ජෛව ඩීසල් 20% ක් සමග පෙට්‍රෝලියම් ඩීසල් 80% ක් මිශ්‍ර කළ විට දී එය B20 ලෙසට සංකේතවත් කරයි.
ජෛව ඩීසල් භාවිතයේ අවාසි
- ශාකතෙල් ලබා ගැනීම සඳහා මහා පරිමාණ වතු වගාවන්ට යොමුවීම නිසා කෘෂිකර්මාන්තය සඳහා ප්‍රයෝජනවත් ඉඩම් සීමා වීම.
- කල්ගත වන විට දී ජීව ඩීසල් ආශ්‍රිත දිලීර විශේෂ වැඩීමට ඇති නැඹුරුව.
- නිෂ්පාදන කි්‍රයාවලිය අනුව ඩීව ඩීසල් ආශ්‍රිතව ජලය තිබීමේ ඉඩකඩක් පැවතීම.
- එන්ජිම ආශ්‍රිතව රබර් හෝස්වලට ජීව ඩීසල් මගින් හානි පැමිණීම.
- ජෛව ඩීසල් දහනයේ දී සාපේක්ෂව ඉහළ ප්‍රතිශතයකින් නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ් සෑදීම.
- ශාක තෙල් මිල ඉහළ නිසා ම ජෛව ඩීසල් මිල ද පෙට්‍රෝලියම් ඩීසල්වලට වඩා වැඩි වීම.
