خصوصیات فنی مطلوب و قیمت مناسب روانکارهایی که بر پایه روغن معدنی (نفت خام) تولید می شوند، افزایش روزافزون مصرف این محصول را سبب شده است. اما گزارش های ارائه شده در زمینه بازار مواد خام، تولید و هم چنین بحران سال های1979 و1983 ، این نکته را گوشزد می کند که در حقیقت نفت خام منبعی فنا پذیر و محدود است. علاوه بر این، مشکلات زیست محیطی ناشی از استفاده این محصولات و ظرفیت محدودطبیعت برای پذیرش آلودگی دائمی به منزله یک مشکل رو به افزایش، هشدار دهنده است.
    مطالعات اخیر پژوهشگران نشان داده است که پلی ال استرها(Plyol Esters) با توجه به خصوصیات فنی مناسبی که از خود بروز می دهند می توانند به عنوان روغن پایه برای تولید روانکار مورد استفاده قرار گیرند.
    در نتیجه استرهای مصنوعی بی شماری با تغییر نسبت اسید چرب و الکل موجود، طراحی و ساخته شده اند و تحقیقات در این زمینه پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته است. خصوصیات فیزیکی- شیمیایی استرهای اولئوشیمیایی (Oleochemical Esters) طیف کاملی از نیازهای فنی (روانکاری مطلوب، پایداری گرمایی قابل قبول، شاخص ویسکوزیته بالا، فراریت پایین و واکنش مناسب در برابر نیروهای برشی) را برای دست یابی به محصولات جدید با کارایی بالا پوشش می دهد.
    آنچه پیش رو دارید بررسی رابطه محیط زیست با محصولات اولئو شیمیایی در مقایسه با محصولات پتروشیمیایی و خصوصیات اکولوژیکی استرهای اولئوشیمیایی است.
    
    مواد تجدیدپذیر
    پایداری استفاده از محصولات شیمیایی از دو منظر قابل مطالعه است. اولین دیدگاه به بررسی منشا منابع مورد استفاده برای تولید محصول می پردازد. روغن معدنی، یک ماده خام فسیلی است، به این معنا که با گذشت میلیون ها سال و در شرایط دما و فشار بالا در اعماق بالا و زیر لایه های رسوبی دریاها بر اثر فعالیت شیمیایی میکرواورگانیسم ها ساخته می شود. با یک نگاه ساده روشن است که هیچ گاه نمی توان چنین موادی را در مدت زمانی که معادل مدت مصرف باشد تولید کرد. به علاوه در دسترس بودن نفت خام به شدت بستگی به روابط کشورها دارد. بنابراین حتی موجود بودن نفت خام در سفره های زیرزمینی، در دسترس بودن این ماده را در آینده لااقل با قیمت فعلی، تضمین نمی کند. حال آنکه استرهای مصنوعی از چربی های حیوانی و روغنی های گیاهی مشتق شده اند که کاملاً تجدید پذیرند.
    
    آلودگی محیط زیست
    

دیدگاه دوم به بحث آلودگی محیط زیست می پردازد. آلودگی محیط زیست به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم اتفاق می افتد. قبل از هر چیز ابتدا به بررسی چرخه زندگی مواد اولئو شیمیایی می پردازیم. (شکل1) در اولین واکنش آنزیمی، کربن های موجود در بدنه گیاه زنده، باعث تولید اولئو شیمیایی ها در برگ سبز گیاه می شود. این فرایند با عمل فتوسنتز برگ سبز و مصرف دی اکسید کربن موجود در جو صورت می گیرد. پس از آن مولکول های پرانرژی تولید شده، به صورت کربوهیدرات و چربی در گیاه ذخیره می شوند. انجام عمل بیومَس (Biomass) در گیاه سبب تولید تری گلیسرول (Triglycelrol) می شود. تری گلیسرول تولید شده، استخراج در فرایند شکستن چربی (Fat-Spliting) قرار می گیرد تا پیوندهای استر به صورت هیدرولیز شکسته شود. محصولات واکنش دهنده اسید چرب و الکل گلیسرول هستند. این دو ماده به طور مستقیم یا پس از فرایندهای تکمیلی، به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات صنعتی یا مواد مصرفی به بازار عرضه می شوند.
    

    بعد از مصرف، ته مانده ها در محیط تخلیه می شود که قسمت عمده آن همراه با فاضلاب در طبیعت جریان یافته و بخشی از آن در محل دفن زباله انباشته شده و بخش کوچکی هم سوزانده می شود. صرف نظر از چگونگی تخلیه، این مواد در پایان عمر خود با کمک میکرواورگانیسم های موجود در فاضلاب یا توسط باکتری های موجود در مکان دفن زباله، به دو بخش عمده دی اکسید کربن و آب تجزیه می شوند. دی اکسید کربن آزاد شده تقریباً معادل مقدار دی اکسید کربن مصرف شده حین فرایند فتوسنتز است. لذا از نظر گاز کربنیک موجود در جو، استرهای مصنوعی تقریباً بی اثرند.
    محصولات پتروشیمیایی در مقایسه با استرهای مصنوعی و به طور کلی محصولات اولئوشیمیایی، دارای چرخه کربن باز هستند. بنابراین تولیدات با مواد اولیه روغن معدنی، سبب افزایش دی اکسید کربن موجود در اتمسفر و متعاقباً گرم شدن جو می شوند و این همان رویه غیرمستقیم آلودگی محیط زیست است.
    از طرفی مواد ته مانده در طبیعت، در جریان های آب یا در سطح زمین، باعث آلودگی محیط زیست می شود. به طور کلی روانکارها به دو شکل مورد استفاده قرار می گیرند. از طریق استفاده در یک سیستم باز به طوری که روانکار به طور پیوسته در محیط زیست تخلیه می شود. مثل روغن های مته در حفر چاه یا روغن های مصرفی در دستگاه های برش الکتریکی درختان و یا از طریق استفاده به صورت یک سیکل بسته که فقط در صورت نشت دستگاه محیط زیست در معرض روغن قرار می گیرد.
    بنابر آنچه گفته شد روانکارهای موجود فعلی از آن دسته مواد شیمیایی هستند که رابطه بسیار حیاتی و بحرانی با محیط زیست دارند و نیازمند مطالعه برای رفع مشکلات موجود برای حفظ سلامت محیط زندگی هستند.
    
    کنترل زیست محیطی روانکارها
    

ساختار استرهای اولئوشیمیایی توسط یک یا چند پیوند کربن- استر در مولکول و زنجیره آلکیل آن که در واقع دارای منشا گیاهی یا حیوانی است مشخص می شود. هم چنین ساختار الکیل موجود در این مواد، تعیین کننده خصوصیات فیزیکی- شیمیایی و هم چنین اکولوژیکی این مواد است.
    مهم ترین موضوع مربوط به حضور یک ماده شیمیایی (در اینجا روانکار) در محیط زیست، تخریب محیط زیست توسط آن ماده است. به این معنا که آیا ماده شیمیایی مورد نظر می تواند به صورت بیو شیمیایی (توسط میکرواورگانیسم ها) شکسته شود و به مولکول های همخوان با محیط زیست تنزل یابد یا خیر؟ انجام تست های استاندارد موجود، پژوهشگران را به نتایج بسیار مطلوبی رسانده و اثبات کرده است که تخریب زیست محیطی به شدت تابع ساختار شیمیایی ماده است و نه حلالیت آن در آب. جالب تر اینکه روانکارهایی که با روغن پایه سنتزی تولید می شوند نه تنها در شرایط هوازی بلکه توسط باکتری های بی هوازی نیز تجزیه پذیر بوده و در یک چرخه طبیعی حرکت می کنند.
    
    Reference:
    Chemosphere 43 page 89-98 By: Andreas willing

مدیریت آلودگی هوای شهری
[عناوین آرشیوشده]