روغن و گريس هاي پايه بيولوژيك

[spow 44,181]

در اكثر كشورهاي جهان، قوانين جديدي براي جايگزين كردن روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي پايه(معدني) با هدف حفاظت از محيط زيست و جلوگيري از آلودگي و تخريب آن تدوين شده است. در اين زمينه پژوهشگران بسياري در حال تحقيق و فعاليت هستند، از آن جمله دكتر قاسم طلوع هنري استاد دانشگاه آيواي شمالي در ايالات متحده و مؤسس سازمان توليد روانكارهاي پايه كشاورزي (NABL1) است كه به عنوان يكي از شاخص ترين پژوهشگران در اين رشته شناخته شده است. وي سمت و عضويت هاي مختلفي را در سازمانهاي معتبر روانكاري جهان مانند ASTM، SAE، NFPA، NLGI، STLE، AOCS داشته و برنده جايزه DIAA2 از سازمان FPS3 نيز بوده است. دكتر طلوع هنري طي15 سال تحقيق و بررسي، بيش از30 فرمولاسيون را براي روغن و گريسهاي پايه بيولوژيك تدوين كرده و9 حق اختراع(Patent) به نام وي ثبت شده است. او اولين گريس ساخته شده از روغن سويا را در سال1998 به بازار عرضه كرد كه از تغليظ كننده هاي پايه بنتون (Clay) براي ساخت آن استفاده شده است. اين پژوهشگر صاحب نام همچنين نقش مؤثري در توليد و عرضه گريسهاي پايه بيولوژيك ليتيم، ليتيم كمپلكس، آلومينيوم كمپلكس، و گريس هاي مصرفي صنايع غذايي، خودروسازي و صنايع سنگين خصوصاً راه آهن به بازارهاي جهاني داشته است.

مقاله پيش رو، برگرفته از مقاله دكتر طلوع هنري است كه در كنفرانس ساليانه انجمن روانكار گريس اروپا، ELGI ، در سال2007 ارايه شده است.

 

 

براساس تعريف سازمان FSRIA محصولات پايه بيولوژيك عبارتند از توليدات بازرگاني و يا صنعتي (به غير از خوراكي) كه كل و يا بخشي از آن از مواد پايه بيولوژيك و يا از منابع كشاورزي(شامل گياهان و گونه هاي مختلف حيوانات) ساخته شده باشد. اين گروه فرآورده ها به دوبخش پايه بيولوژيك (Bio-based) و زيست- تجزيه پذير (Bio- degradable) تقسيم بندي شده است.

طبق تعريف اوليه، فرآورده هاي پايه بيولوژيك به محصولاتي اطلاق مي شود كه دست كم51 درصد مواد تشكيل دهنده آنها از مواد پايه بيولوژيكي باشد. بعدها اين تعريف منحصر به فرآورده هايي شد كه درصد مشخصي از آن از مواد پايه بيولوژيكي باشد.

فرآورده هاي زيست تجزيه پذير شامل محصولاتي است كه بتواند استاندارد US(ASTEM) و يا مشخصات و نيازهاي European Eco-label Biodegradability را بر آورده و از مواد پايه بيولوژيك و يا زيست تجزيه پذير ساخته شده باشد. بطور مثال استرهاي پايه سنتزي كه از مواد پتروشيمي بدست مي آيد به علت رعايت استانداردهاي لازمه به عنوان زيست تجزيه پذير شناخته مي شود و مسلماً از مواد بازيافتي ساخته نشده است.

روش تعيين و تشخيص روانكارهاي پايه بيولوژيك، روغن و گريس، شامل اندازه گيري مقدار كل كربن فرآورده و مشخص كردن درصد مربوط به مواد پايه بيولوژيك و درصد مربوط به مواد فسيلي است. به عبارت ديگر، محاسبه مقدار كربن موجود در يك فرآورده كه از مواد پايه بيولوژيك است در مقايسه با كل كربن موجود در آن، تعيين كننده نوع پايه روانكار است. در حال حاضر بسياري از فرآورده هاي پايه بيولوژيك ساخته شده از هردو گروه هستند. بطور مثال ارزش75 درصد بيولوژيكي در يك روانكار نشانگر آنست كه75 درصد كربن آن از مواد پايه بيولوژيكي و25 درصد ديگر از مشتقات ديگر به ويژه پايه نفتي است. در حال حاضر كشورهاي سازنده اين نوع فرآورده ها مشغول تدوين استانداردهاي لازم براي گروه بندي و كيفيت آنها هستند. اين فرآورده ها بايد به لحاظ تأثيرات و رعايت استانداردهاي زيست محيطي مورد تاييد باشند.

جدول زير گروه بندي روانكارها و برخي فرآورده هاي پايه بيولوژيك را با تعيين حداقل نياز درصد مواد پايه بيولوژيك در آنها نشان مي دهد.

 

 

 

 

تلاش پژوهشگران براي تدوين استاندارد سوختهاي پايه بيولوژيك ادامه دارد، چرا كه تأثيرات مثبت اين سوختها برروي محيط زيست بسيار قابل توجه است. در سال1999، 4 ميليارد گالن سوخت پايه اتانول از1/5 ميليارد ساقه ذرت در ايالات متحده توليد شد. همزمان توليد سوخت موتورهاي ديزل پايه بيولوژيك نيز در دستور كار سياستگزاران بخش انرژي اين كشور قرار گرفت و در سال2000 اين سوخت به ميزان200 ميليون ليتر از روغن سويا بدست آمد.

هم اكنون نيز تحقيقات وسيعي براي ساخت فرآورده هاي پايه بيولوژيك از جمله انواع سوختها، روانكارها، مواد شيميايي و نظاير آن در حال انجام است. بد نيست بدانيم درصد سهم اين فرآورده ها در بازارهاي جهاني در سال2000 به ميزان12/8 درصد بوده و هدف كلي، رسيدن به ارقام23/7 تا55 درصد بين سالهاي2010 تا2030 است. به اين منظور، مشوقهاي بسياري براي توليد و كاربرد اين فرآورده ها در صنايع در نظر گرفته شده است.

يكي از كليدهاي رفع مشكلات كاربرد اين فرآورده ها، تغييرات ژنتيكي دانه هاي مختلف گياهي است. روغنهاي پايه گياهي در مقابل اكسيداسيون مقاومت كمي دارند و براي كاربرد در دماهاي پايين نيز ضعيف اند. حال آن كه پژوهشگران با تغيير دادن ژنتيك اين دانه ها خصوصاً سويا توانسته اند به پيشرفتهاي قابل ملاحظه اي براي رفع مشكلات دست يابند. ضمن آن كه تلاش براي بدست آوردن دانه هاي گياهي (كه فرآورده هاي بدست آمده از آنها داراي مشخصات و كيفيت كافي براي روانكاري باشد) ادامه دارد. در اين ميان، عمده ترين ماده مورد مصرف، روغن سويا است كه در صد اصلي ماده اوليه براي اين نوع فرآورده ها را تشكيل مي دهد.

از هر3 ليتر روانكار پايه نفتنيك توليد شده در جهان، يك ليتر باعث آلودگي محيط زيست مي شود. اين موضوع باعث تمركز بسياري از پژوهشگران بر روي توليد روغن و گريسهايي شده است كه اين نكته منفي را نداشته باشند. با توجه به پيشرفت در اين زمينه، جايگزيني بسياري از روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي معادل آن از مواد پايه نفتنيك مورد توجه قرار گرفته است، چرا كه دور ريز آنها كمترين آسيب را به محيط زيست خواهد رساند. گريسهاي ساخته شده از روغن سويا پس از دور ريز در محيط زيست هيچگونه آلودگي را ايجاد نخواهند كرد. اين گروه شامل گريسهاي مصرفي براي ريلهاي راه آهن، شاسيهاي كاميون و5 نوع گريس چرخ خودرو است. تاكنون تعداد زيادي از انواع گريسهاي پايه بيولوژيك توليد شده كه

توانسته اند مشخصات و استانداردهاي لازم را تأمين و از نقطه نظر اقتصادي قابل رقابت با نوع مشابه خود باشند.

تقاضاي جهاني براي نفت خام در سال2005 در حدود84 ميليون بشكه در روز و به عبارتي31 ميليارد در سال بوده است. اما اين ماده حياتي روبه اتمام است و مي بايست جايگزين مطمئني براي آن پيدا كرد. فرآورده هاي پايه بيولوژيك كه دامنه تنوع آنها نيز رو به افزايش است نه تنها جايگزين خوب و قابل دسترسي به شمار مي آيند، بلكه معضل آلودگي محيط زيست فرآورده هاي نفتي را نيز بطور بسيار وسيعي برطرف خواهند ساخت.

 

 

مأخذ:گزارش دكتر طلوع هنري در كنفرانس سازمان ELGI-2007