الخصائص الطبیعیة و المیکانیکیة و الإیرودینامیة لبذور الجاتروفا

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مدرس بقسم هندسة الآلات والقوى الزراعیة - کلیة الهندسة الزراعیة ج. الأزهر بالقاهرة – مصر.

2 مدرس الهندسة الزراعیة بکلیة الهندسة الزراعیة – ج. الأزهر بأسیوط – مصر.

3 أستاذ مساعد بقسم هندسة الآلات والقوى الزراعیة - کلیة الهندسة الزراعیة ج. الأزهر بالقاهرة – مصر.

المستخلص

یعتبر نبات "الجاتروفا" أحد نباتات الطاقة المتجددة، حیث ینتج ثماراً بها بذور تحتوی على نسبة عالیة من الزیت الغیر صالح للأکل – هذا الزیت یمکن استخدامة کمادة خام لإنتاج الدیزل الحیوی بالطرق الکیمیائیة أو الإنزیمیة – و أیضاً یمکن خلط زیت الجاتروفا بالدیزل الأحفوری و إستخدامه فی محرکات الدیزل مما یقلل الإعتماد على الدیزل البترولی – و یهدف هذا البحث إلی توفیر البیانات و المعلومات الأساسیة لبذور الجاتروفا المرتبطة بتصمیم آلات و معدات التداول و النقل و التخزین و خاصةً عملیة فصل البذور من الثمار و ذلک من خلال دراسة الخصائص الطبیعیة , المیکانیکیة و الأیرودینامیة لبذور الجاتروفا المنزرعة فی مصر – و قد تمت الدراسة عند محتوی رطوبی 8.25 ٪ على أساس الوزن الجاف.

و کانت النتائج المتحصل علیها کالتالى :


متوسط النسبة المئویة لأوزان لُبُّ البذور و القشر بالنسبة للبذرة الکاملة کانت 60.84
و 39.16 ٪ على التوالی.
متوسط الطول ، العرض ، السمک ، القطر الحسابی و القطر الهندسی کان 17.28 ، 11.06 , 8.11 ، 12.15 و 11.57 مم على التوالی.
متوسط الکرویة و نسبة العرض للطول کانت  67.05 و 64.18 ٪ على التوالی. 
متوسط کتلة البذرة و کتلة الألف بذرة کانت 0.598 و 551.1 جرام على التوالی.
متوسط الکثافة الحقیقیة و الظاهریة 0.713 و 0.425 جرام/سم3 على التوالی
و المسامیة 39.89 ٪ .
متوسط المساحة المسقطة و السطحیة کانت 154.4 و 421.6 مم2 على التوالی و المساحة السطحیة النوعیة کانت 3.08 سم2/سم3.
متوسط زاویة المکوث کانت 0.466 زاویة نصف قطریة (rad). کما وجد أیضاً أن أقل قیمة متوسطة لمعامل الإحتکاک الإستاتیکی کانت 0.196 لسطح الصلب المقاوم للصدأ
(SS 304) و أعلى قیمة کانت 0.403 لسطح الأکریلیک (Plexi-glass) .
وجد أن أعلى قیمة متوسطة للقوة اللازمة لکسر البذرة ، و نسبة التشوه عند نقطة الکسر، الصلادة و الطاقة المطلوبة للکسر کانت 101.3 نیوتن ، 0.13 ، 105.17 نیوتن/ مم
و 61.7 نیوتن.مم و أقل قیمة متوسطة کانت 57 نیوتن ، 0.05 ، 99.17 نیوتن/ مم
و 19.1 نیوتن.مم على التوالی.

متوسط السرعة الحرجة و معامل الجرف کانت 14.27 م/ث و 0.30 على التوالى کما وجد أن متوسط رقم رینولد 10898 مما یرجح أن سریان الهواء أثناء عملیة فصل البذور
یکون مضطرب. 

Awady M. N. and A. S. El-Sayed (1994). Separation of peanut seeds by air stream. (Egypt); Misr J. Ag. Eng., 11(1): 137-147.
Bamgboye A. I. and S. E. Adebayo (2012).Seed moisture dependent on physical and mechanical properties of Jatropha curcas. (Nigeria); J. of Ag. Tec., 8(1): 13-26.
Cramer J. (2010). The Jatropha handbook from cultivation to application. (Netherlands): 2. (http://www.slideshare.net/QZ1/w1y47)
Dosoky S. H. (2011). Physical, mechanical and aerodynamic properties of soybeans for separation and grading machines. (Egypt); The 18th. An. Conf. of the Misr Soc. of Ag. Eng., 26-27 Oct., 2011; 662 – 647.  
EL-Raie A., N. A. Hendawy andA. Z. Taib (1996). A study of physical and engineering properties for some agricultural products. (Egypt); Misr J. Ag. Eng. 13 (1): 211 - 236.
Gonu H., N. Opoku, R. Appiah-Opong, K. Joseph, M. T. Barnor and P. Quarm (2015). Phenotypic traits and chemical properties of Jatropha curcas seeds from northern Ghana. European Scientific Journal, 11(9): 327 - 340.
Kabutey A., D. Herák, R. Chotěborský, R. Sigalingging andČ. Mizera (2015).Effect of compression speed on energy requirement and oil yield of Jatropha curcas L. bulk seeds under linear compression, (Czech Republic); Biosys. Eng.; 136: 8 - 13.
Krishnan P. R. and M. Paramathma (2009). Potentials and Jatropha species wealth of India, Current Science 97(7): 1000-1004. (C. F. Gonu et al. (2015)).
Kumar A. and S. Sharma (2008). An evaluation of multipurpose oil seed crop for industrial uses (Jatropha curcas L.): A review. (India); Industrial Crops and Products, 28 (1): 1 - 10.
Maduako J. N. and M. O. Faborode (1990).Some physical properties of cocoa pods in relation to primary processing. Ife J. Technol., 2: 1 - 7. (C. F. Sahin & Sumnu (2006)).
Mohsenin N. N. (1986).Physical properties of plant and animal materials.Gordon and Breach Sc. Publ., N.Y.
Niveditha V. R., K. R. Sridhar and D. Balasubramanian (2013).Physical and mechanical properties of seeds and kernels of Canavalia of coastal sand dunes. (India); IFRJ, 20 (4): 1547 - 1554.
Pandey V. C., K. Singh, J. S.  Singh, A. Kumar, B. Singh and R. P. Singh (2012).Jatropha curcas: A potential biofuel plant for sustainable environmental development. (India); Renewable and Sustainable Energy Reviews 16: 2870 - 2883
Sahin S. and S. G. Sumnu (2006). Physical properties of foods. USA, Springer, Handbook: 3 - 6.
Salawu A. T., M. L. Suleiman andM. Isiaka (2013). Physical properties of Jatropha curcas seed. (Nigeria); EJPAU “Agr. Eng.”; 16 (4), # 07. 
Siqueira V. C., O. Resende andT. H. Chaves (2013).Shape and size of Jatropha beans (Jatropha curcas L.) during drying at different temperatures. (Brazil); Rev. Ceres Viçosa; 60 (6): 820 - 825.
Sirisomboon P., P. Kitchaiya, T. Pholpho and W. Mahuttanyavanitch (2007). Physical and mechanical properties of Jatropha curcas L. fruits, nuts and kernels. (Thailand); Biosystem Eng., 97: 201 – 207
Tayle S. A., A. K. Zaalouk, A. E. Abdelhamee and E. R. Shousha (2016). Sepration of apricotpits kernel using pneumatic system. (Egypt); Misr J. Ag. Eng., 33 (1): 195-212.
Tayle S. A., A. A. EL-Nakib, A. K. Zaalouk and A. N. Ahmed (2011). Some physical properties of apricot pits. (Egypt); Misr J. Ag. Eng., 28(1): 149-165.
Werby R. A.  and A. M. Mousa (2016).Some physical and mechanical properties of Jatropha fruits. (Egypt); Misr J. Ag. Eng., 33 (2):
475 – 490.