تولید روان‌ساز صنعتی با استفاده از روغن کرچک

به گزارش گروه فضای مجازی به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، روان کاری علم تسهیل حرکت نسبی سطوح در تماس با یکدیگر است. تمام وسایل و تجهیزاتی که شامل دو یا چند قسمت منطبق بر یکدیگر باشند، مانند چرخ‌دنده‌ها، برای کارکرد بهینه به روان‌ساز نیاز دارند. 

روان‌سازها به موادی گفته می‌شود که با قرار گرفتن بین دو سطح، موجب پایین آمدن مقدار نیروی مقاوم در برابر حرکت می‌شوند. روان‌سازها در مقایسه با سایر محصولات شیمیایی آلودگی کمتری ایجاد می‌کنند. با این‌ حال بخش بزرگی از روان‌سازها حین مصرف یا پس ‌از آن موجب آلودگی زیست‌محیطی می‌شوند. 

با توجه به کاربرد روزافزون روغن‌های روان‌ساز بر پایه‌ مواد معدنی، نگرانی‌ها نسبت به زیان ‌های زیستی این روغن‌ها افزایش یافته است. به همین دلیل استفاده از روغن‌های جایگزین دوست دار طبیعت افزایش یافته است.

به گفته‌ محمد حجار، پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر جهت تولید روان‌ساز از روغن کرچک یک رآکتور زیستی طراحی کرده و ساخته‌اند. در رآکتور مذکور، آنزیم لیپاز تثبیت‌شده روی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن نقش کاتالیست را بازی می‌کند. 

وی افزود: استفاده از این رآکتور زیستی که بر پایه‌ فناوری نانو ساخته شده است، موجب افزایش بیش‌ از پیش سرعت فرایند تولید روان‌ساز شده و هزینه‌ نهایی تولید آن را به نحو مطلوبی کاهش داده است. به‌علاوه روان‌ساز تولیدشده در این رآکتور زیستی از خلوص بالایی برخوردار است.

در پژوهش حاضر، نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی به‌عنوان پایه‌ای برای تثبیت آنزیم لیپاز در نظر گرفته شده است. به دلیل ابعاد نانویی این ذرات مغناطیسی، سطح مؤثر بالایی برای اتصال مولکول‌های پروتئین فراهم می‌شود و این موضوع موجب افزایش میزان بارگذاری آنزیم لیپاز در واحد جرم شده است. از آنجا که این نانوذرات دارای خاصیت مغناطیسی هستند، می‌توان آن‌ها را به کمک یک میدان مغناطیسی خارجی در ستون رآکتور کنترل کرد.

نتایج حاکی از آن است که استفاده از ابعاد نانویی ذرات موجب تثبیت 95 درصدی پروتئین روی نانوذرات شده است. همچنین پس از استفاده از این آنزیم در 8 دوره‌ متوالی،‌ مقدار 87 درصد از فعالیت لیپاز تثبیت شده حفظ شده و بازده فرایند تولید روان‌ساز 8/81 بوده است. 

این تحقیقات حاصل تلاش‌های محمد حجار- دانش‌آموخته‌ی مقطع دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر- و فرزانه وهاب‌زاده- عضو هیأت علمی این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ Industrial Crops and Products ایمپکت 3/45 (جلد 94، سال 2016، صفحات 544 تا 556) به چاپ رسیده است.