バイオの強化

Scientific Reports volume 13、記事番号: 4606 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

エネルギー不足と従来のエネルギー問題は、安価で環境に優しい再生可能エネルギー源を見つける主な理由であるため、バイオディーゼル生産はこの問題の最も有望な解決策の 1 つです。 また、エジプトヒマシは、他の一般的に使用される油料作物と比較して、油生産にとって最も重要な作物の1つです。 この研究の主な目的は、前処理としてマイクロ波と超音波を使用することにより、エジプトヒマの種子からのバイオオイルの生産を強化することです。 それを達成するために、抽出スクリュー速度 (20、40、60 rpm) と温度 (100、150、200、250 °C) が油抽出収量と品質、抽出エネルギー要件と抽出時間に及ぼす影響が研究されました。 また、3 つの出力レベル (低、中、高) および異なる時間 (1、2、3 分) でのマイクロ波の前処理条件と、異なる温度 (40、60、および 80 °C) での前処理条件の超音波の影響も示します。ヒマ種子からの油抽出収量、抽出エネルギー、抽出時間、および抽出された油の品質について、スクリュープレスの最適条件で抽出する前にヒマ種子に対して 3 回 (15、30、および 45 分) の時間をかけて測定しました。 結果は,スクリュープレスによる油抽出の最適条件は抽出温度200°Cおよびスクリュー速度60rpmであることを示した。 抽出油収率、抽出エネルギー必要量、抽出時間はそれぞれ 35.59%、18.68 分、1.86 分であることがわかりました。 マイクロ波前処理は、超音波前処理と比較して油の収量と抽出に必要なエネルギーの点で優れており、マイクロ波前処理は超音波前処理と比較して高い油の収量と低いエネルギー要件を記録しました。 油収率は、文献では 13.29 ～ 39.83% であったのに対し、32.67 ～ 37.41% の範囲でした。 抽出に必要な時間は、マイクロ波前処理の場合は 1.77 ～ 2.00 分、超音波前処理の場合は 1.79 ～ 2.21 分の範囲でした。 前処理により抽出油の特性が向上しました。

産業のエネルギー消費量は建物のエネルギー消費量よりも少なくなっています。 エネルギー消費において、輸送は建物と輸送に次いで 3 番目のレベルにあります。 農業、漁業、林業活動は低レベルのエネルギー消費です。 2019 年中のこれらすべての活動によるエネルギー消費量は 9.1 ギガトンに増加しました1。

人口、都市化、世界的なモビリティの増加により、輸送のための燃料消費量は失われた 10 年間で 2 倍に増加しました。 この部門は総エネルギー需要の約 28% を消​​費しました。 乗客の移動と物品は、輸送で消費される総エネルギーの約 70% を消費しました。 輸送に使用されるエネルギーの約 95% に石油ベースの燃料が使用されているため、環境とエネルギー安全保障は深刻な影響を受けています。

エネルギー不足は非常に深刻な問題です。 2022 年のエジプトのエネルギー収支は、最終エネルギー消費のうち工業部門が最大 (34.2%) を消費し、次いで運輸部門 (24.2%)、住宅建築物 (18.8%)、農業および鉱業 (4.7%) が続き、全体の 81.9% を占めています。総消費量3. 今日、意識の問題を伴う燃料価格危機は、世界中のエネルギー使用構造に最も影響を与える要因となっています。 研究者らは再生可能エネルギーの開発に多大な努力を払ってきた。 再生可能エネルギーは、エジプトだけでなく全世界の将来にとって重要な要素です4。 したがって、代替エネルギー資源としてバイオディーゼルを使用すると、汚染物質と潜在的な発がん物質が減少します。 光生成には有機炭素が使用されるため、排出量が低くなります。 また、大気中の二酸化炭素レベルを増加させません5,6。

大豆、トウモロコシ、パーム、ヒマシ油などの植物は、触媒されたアルコールとの反応によってバイオディーゼルを生成するために使用されます。 これらの油は食用油であっても非食用油であってもよい。 バイオディーゼルに非食用油を使用することは、食糧不足の問題を解決するためにより良いことです。 バイオディーゼルの価格は原油の価格 (75%) によって決まります。 低価格の原材料を使用すると、バイオディーゼルの価格が下がります。 エジプトでは、ヒマシ油の価格がジャトロファ油よりも安い7。 ヒマシから得られる石油価格の差は、エジプトのジャトロファよりも小さい (15%)。