바이오 강화

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 4606(2023) 이 기사 인용

583 액세스

1 인용

측정항목 세부정보

에너지 부족과 기존 에너지 문제는 저렴하고 환경 친화적인 재생 에너지원을 찾는 주된 이유이므로 바이오디젤 생산은 이 문제에 대한 가장 유망한 해결책 중 하나입니다. 또한 이집트 피마자는 일반적으로 사용되는 다른 기름 작물에 비해 기름 생산에 가장 중요한 작물 중 하나입니다. 본 연구의 주요 목적은 전자레인지와 초음파를 전처리로 사용하여 이집트 피마자 종자로부터 바이오 오일의 생산을 향상시키는 것입니다. 이를 달성하기 위해 추출 스크류 속도(20, 40 및 60rpm)와 온도(100, 150, 200 및 250°C)가 오일 추출 수율 및 품질, 추출 에너지 요구 사항 및 추출 시간에 미치는 영향을 연구했습니다. 또한 세 가지 출력 수준(낮음, 중간, 높음)과 서로 다른 시간(1, 2, 3분)에서 마이크로파의 전처리 조건과 서로 다른 온도(40, 60, 80°C)와 서로 다른 초음파 전처리 조건의 효과 스크류 프레스의 최적 조건으로 추출하기 전 피마자 종자의 시간(15, 30, 45분)은 피마자 종자의 오일 추출 수율, 추출 에너지, 추출 시간 및 추출된 오일의 품질에 영향을 미쳤습니다. 결과는 스크류 프레스에 의한 오일 추출의 최적 조건은 추출 온도 200°C, 스크류 속도 60rpm임을 나타냅니다. 추출유 수율, 추출 에너지 요구량, 추출 시간은 각각 35.59%, 18.68분, 1.86분임을 알 수 있었다. 마이크로파 전처리는 초음파 전처리에 비해 추출에 필요한 오일 수율과 에너지가 더 좋았으며, 마이크로파 전처리는 초음파 전처리에 비해 높은 오일 수율과 낮은 에너지 요구량을 기록했습니다. 문헌의 13.29~39.83%에 비해 오일 생산량은 32.67~37.41% 범위였습니다. 추출에 필요한 시간은 마이크로파 전처리와 초음파 전처리의 경우 각각 1.77~2.00분, 1.79~2.21분 범위였습니다. 전처리는 추출된 오일의 특성을 향상시켰습니다.

산업은 건물보다 에너지를 덜 소비합니다. 교통은 건물과 교통에 이어 에너지 소비 측면에서 세 번째 수준에 속합니다. 농업, 어업, 임업 활동은 에너지 소비 수준이 낮습니다. 2019년 한 해 동안 이러한 모든 활동에서 에너지 소비는 9.1기가톤으로 증가했습니다1.

인구 증가, 도시화 및 글로벌 이동성으로 인해 잃어버린 수십 년 동안 운송을 위한 연료 소비는 두 배 증가했습니다. 이 부문은 전체 에너지 수요의 약 28%를 소비했습니다. 승객의 이동과 물품은 운송에 소비되는 전체 에너지의 약 70%를 소비합니다. 2. 운송에 사용되는 에너지의 약 95%가 석유 기반 연료를 사용하므로 환경 및 에너지 안보에 심각한 영향을 받습니다.

에너지 부족은 매우 심각한 문제입니다. 2022년 이집트의 에너지 수지를 보면 산업 부문이 최종 에너지 소비 중 가장 큰 부분을 소비(34.2%)하고 교통(24.2%), 주거용 건물(18.8%), 농업 및 광업(4.7%)이 뒤를 이어 전체 에너지 소비의 81.9%를 차지합니다. 총 소비량3. 오늘날, 인식 문제를 동반한 유가 위기는 전 세계 에너지 사용 구조에 가장 효과적인 요인이다. 연구진은 재생에너지를 개발하기 위해 더 많은 노력을 기울여 왔습니다. 재생에너지는 이집트뿐만 아니라 전 세계의 미래를 위한 핵심 요소입니다4. 따라서 대체 에너지 자원으로 바이오디젤을 사용하면 오염 물질과 잠재적인 발암 물질이 줄어듭니다. 광생성에 유기탄소를 사용하기 때문에 배출량이 적습니다. 또한 대기 중 이산화탄소 농도를 증가시키지 않습니다5,6.

콩, 옥수수, 야자유, 피마자유와 같은 식물은 촉매 알코올과 반응하여 바이오디젤을 생산하는 데 사용됩니다. 이러한 오일은 식용 또는 비식용 오일일 수 있습니다. 바이오디젤에 비식용유를 사용하는 것은 식량 부족 문제를 해결하는 데 더 좋습니다. 바이오디젤 가격은 원유 가격(75%)에 따라 달라집니다. 저렴한 원자재를 사용하면 바이오디젤 가격이 낮아집니다. 이집트에서는 피마자유 가격이 자트로파유보다 저렴합니다7. 피마자에서 얻은 유가 차이는 이집트 자트로파에 비해 15% 정도 적다.