تـصمیـم وتـقییـم أداء آلــة اسـتـخــلاص زیـت الـجــوجــوبـــا

نوع المستند : Original Article

المؤلف

قسم الهندسة الزراعیة– کلیة الزراعة – جامعة الزقازیق – مصر.

المستخلص

فی إطار أزمة الوقود الحفرى المنتشرة فى العقود الأخیرة وتضاؤل احتیاطات الطاقة المتاحة وتفاقم ظاهرة الاحتباس الحرارى وفى الوقت الذى یتزاید فیه الطلب على الوقود الحیوى کبدیل للبترول، وعلى صعید استحداث بدائل مستدامة للطاقة تتضافر جهود الباحثین للبحث والتنقیب عن مصادر بدیلة للطاقة وکان من أبرز هذه الدراسات التی اتخذت منحى التطبیق فی بعض الدول المتقدمة هی استخدام الزیوت النباتیة کأحد الرکائز المستقبلیة البدیلة لتوفیر الوقود الحیوی.
نبات الجوجوبا هو نبات صحراوی معمر یتحمل الظروف والأجواء القاسیة ینمو کشجیرة کبیرة نوعاً ینتج سنویاً بذور بنیة مجعدة الشکل کما یمکن الاعتماد علیه فی إعمار الصحراء مما یعظم القیمة المضافة للمنتج، ویعرف زیت الجوجوبا باسم "ذهب الصحراء" یتم استخراجه من بذور نبات الجوجوبا بنسبة (%50-40) من وزن الثمار وهو سائل ذهبی اللون عدیم الرائحة یتمتع بالعدید من الاستخدامات حیث یستعمل زیت الجوجوبا کوقود حیوى بدیلاً لوقود الدیزل وصدیق للبیئة لإحتوائه على کربون أقل مما یقلل م الانبعاثات الکربونیة بعد عملیة الاحتراق کما یستخدم فى تزییت المحرکات وفی مجال البتروکیماویات وصناعة الأدویة والمستحضرات الطبیة.
وعلى صعید آخر تناولت هذه الدراسة الاهتمام باللجوء إلى إنتاج مصدر جدید للطاقة عوضاً عن المصادر المتاحة من الطاقة من خلال عملیة استخلاص الزیت من بذور الجوجوبا کإحدى الخطوات الأولى فى هذا المجال وذلک بوضع الأسس التصمیمیة لآلة الاستخلاص لتحقیق أعلى معدل أداء بأقل طاقة مستهلکة أثناء عملیة الاستخلاص وتمت عملیة التصنیع بأحد الورش الخاصة بمدینة الزقازیق - محافظة الشرقیة – مصر. فقد تبلور الهدف الرئیسى لهذا البحث من خلال تصمیم بریمة الضغط على هیئة عمود لولبی ذو مقطع مستطیل الشکل لضمان التأثیر الفعال مع استیعاب الکمیة المطلوبة من البذور أثناء عملیة الاستخلاص فضلاً عن إحتواء هذا التصمیم على ناقل حرکة کوکبی یستخدم لنقل أکبر عزم دوران بأقل قدرة تشغیلیة عند السرعات المنخفضة مع تحقیق أعلى کفاءة لاستخلاص الزیت الخام مقارنة بالأنظمة الأخرى. شملت معاییر التصمیم کل من: بریمة واسطوانة الضغط ، منطقة تصریف ناتج الاستخلاص وحسابات قدرة المحرک الکهربائی کما حققت هذه المعاییر إطارًا قویًا لضمان الاستقرار الهیکلی والدعم القوی لأجزاء الماکینة.
ولتقییم أداء الآلة المطورة تم أخذ ثلاثة سرعات دورانیة لبریمة الضغط هی: 55 ، 65 ، 75  لفـة/د عنـد أربـع قیم لخلوص الضغط بین البریمة والاسطوانة بقدار 1.5 ، 2.0 ، 2.5 ، 3.0 مم مع أخذ القیاسات التالیة: إنتاجیة الآلة، کفاءة الاستخلاص ، الطاقة المستهلکة. وتشیر النتائج المتحصل علیها أن إنتاجیة الآلة بلغت 135.85 کیلوجرام/س وکفاءة استخلاص 88.55%، بطاقة مستهلکة قدرها 40.48 کیلووات.س/میجاجرام عند تشغیل بریمة الضغط على سرعة دورانیة 65 لفة/د مع ضبط خلوص بین البریمة واسطوانة الضغط على 2 مم أثناء عملیة الاستخلاص.

الموضوعات الرئيسية


Akerele O. V. and S.O. Ejiko (2015): Design and construction of groundnut oil expeller. International Journal of Engineering and Computer Science, 4 (6): 12529-12538.
Al-Hamamre Z. and K. M. Rawajfeh (2015): Investigating the energy value of jojoba as an alternative renewable energy source. International journal of green energy, 12(4): 398-404.
Al-Widyan M. I. and M. A. Al-Muhtaseb (2010): Experimental investigation of jojoba as a renewable energy source. Energy Conversion and Management, 51(8): 1702-1707.
Blin J; C. Brunschwig, A. Chapuis, O. Changotade, S. S. Sidibe, E. S. Noumi and P. Girard (2013): Characteristics of vegetable oils for use as fuel in stationary diesel engines-Towards specifications for a standard in West Africa. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 22: 580-597.
Chapuis A; J. Blin, P. Carre and D. Lecomte (2014): Separation efficiency and energy consumption of oil expression using a screw-press: The case of Jatropha curcas L. seeds. Industrial Crops and Products, 52: 752-761.
Huzayyin A. S; A. H. Bawady, M. A. Rady and A. Dawood (2004): Experimental evaluation of diesel engine performance and emission using blends of jojoba oil and diesel fuel. Energy Conversion and Management, 45(13): 2093-2112.
Ojolo S.J; J.I. Orisaleye and S.O. Ismail (2012): Design of a jatropha oil expelling machine. Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences (JETEAS), 3(3): 412-419.
Pradhan R. C; S. Mishra, S. N. Naik, N. Bhatnagar and V. K. Vijay (2011): Oil expression from Jatropha seeds using a screw press expeller. Biosystems engineering, 109(2): 158-166.
Savoire, R; J. L. Lanoiselle and E. Vorobiev (2013): Mechanical continuous oil expression from oil seeds. Food and Bioprocess Technology, 6(1): 1-16.