روغن‌موتورهای پایه گیاهی؛ منجی صنعت روانکارهای ایران
به غیر از مزایایی که این روغنها برای حفاظت از محیط‌زیست دارند، به‌طور کلی می‌توان از آنها درجه ویسکوزیته پایین‌تر، سمی نبودن، روانکاری بهتر و رسوب کمتر را نسبت به روغنهای پایه نفتی انتظار داشت.
به گزارش «اخبار خودرو»، با افزایش علاقه به روانکارهای تجزیه‌پذیر و نگرانی‌های زیست‌محیطی در مورد سرنوشت روغنهای تصفیه‌ناپذیر، صنعت روانکارها به سمت استفاده از روغنهای پایه گیاهی رفته است. این روغنها ارزش افزوده بیشتری را به صنعت روانکارها تزریق کرده‌اند، چراکه می‌توان به‌وسیله مواد ساده‌ای چون مونو و پلی‌استرها که از زمین‌های کشاورزی و حتی چربی حیوانات تامین می‌شود، فرمولاسیون این روانکارها را به‌دست آورد.
در گذشته استفاده از پلی‌استرها به‌خاطر سمی نبودن و قابلیت تجزیه‌پذیری، در صنایع دیگر کاربرد داشت و باعث می‌شد کربن کمتری در روند تولید محصولات خارج شود. اما حالا کاربرد این مواد به ساخت روغن‌پایه‌ها رسیده و امروزه می‌توان به‌سادگی از مونواسترها یک ترکیب پیچیده برای روانکاری ساخت که البته در شرایط مختلف دمایی کارایی دارند.
کاربرد روغنهای پایه گیاهی از گذشته تاکنون
در ابتدا روغنهای پایه‌گیاهی از روغن کرچک فرآوری می‌شدند و از آنها برای خودروهای مسابقه‌ای استفاده می‌شد. مهم‌ترین ضعف این روغنها عمر کوتاهی بود که باعث می‌شد در زمان کم به گریس تبدیل شوند، اما خواص عالی گرانروی این روغنها به‌علاوه هزینه پایین تامین آنها باعث شده بود برای این خودروها گزینه فوق‌العاده مناسبی باشند.
البته در مورد مسابقاتی که به‌صورت ۲۴ساعته یا استقامت برگزار می‌شدند، باید پس از گذشت چند دور از مسابقه، روغن را تعویض می‌کردند، چراکه نیمه عمر این روغنها تا گریس شدن حدود ۲ تا ۳ هزار کیلومتر است. اما امروز با تغییراتی که روی فرمولاسیون روغن پایه گیاهی رخ داده، این روغنها می‌توانند پابه‌پای روغنهای پایه صنعتی دوام بیاورند و حتی به‌خاطر امکان فرآوری آنها در ویسکوزیته‌های پایین‌تر گزینه مناسبی برای پیشرانه‌های جدید هستند.
سال ۲۰۱۳ موسسه USDA استانداردی تعیین کرد که طبق آن می‌توان از روغن‌هایی که تا ۲۵درصد از روغن پایه‌های گیاهی استفاده کرده باشند، به‌عنوان روغنهای تجزیه‌پذیر یا Bio یاد کرد. هم‌اکنون نیز شرکت نفت ایرانول با تبعیت از این قاعده، روغن مایع سری تترا را در بازار ایران با درجه گرانروی 10W-40 و سطح API درجه SL عرضه می‌کند که در ترکیب آن ۳۵ تا ۴۰درصد از روغن پایه گیاهی و تجزیه‌پذیر استفاده شده است.
آیا واقعا از روغن پایه گیاهی استفاده می‌شود؟
مصرف روغنهای پایه گیاهی اروپا سالانه ۱۰۰هزار تن برآورد شده که بخش زیادی از روانکارهای موجود در بازار این کشور را پوشش می‌دهند. البته کاربرد این روانکارها تنها برای موتور خودروها نیست، بلکه حجم زیادی از این روغنها در صنایع پرخطری همچون راه‌آهن و سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شوند. اما به هر حال همین حجم مورد اشاره نیز طی دهه‌‌های آینده بیشتر خواهد شد، چراکه قوانین زیست‌محیطی طی سال‌های آتی سختگیرانه‌تر خواهند شد و شرکت‌ها برای کاهش میزان پسماند غیرقابل تجزیه مجبور به استفاده از این نوع روانکارها خواهند بود.
همچنین استفاده از این روغنها در محل‌هایی که حساسیت زیادی نسبت به محیط‌زیست دارند، بیشتر خواهد شد. به‌عنوان مثال کشورهای اتحادیه اروپا ملزم به رعایت استانداردهای زیادی در کاهش ضررهایشان به محیط‌زیست هستند و برای این کار استفاده از روغنهای پایه گیاهی گزینه مناسبی به نظر می‌رسد.
البته برای این کار باید استانداردهای جداگانه‌ای برای روغنهای پایه گیاهی تعیین شود. به همین منظور در سال ۲۰۱۶ کمیته استانداردسازی یا CEN استانداردی مخصوص این روانکارها برای اتحادیه اروپا تحت عنوان EN 16807 تبیین کرده است. البته این استاندارد پایه‌ای‌ترین موارد مورد نیاز برای مشخص‌شدن کیفیت روغنهای پایه گیاهی برای میزان تجزیه‌پذیری در محیط، سمی بودن و توان فنی را بررسی می‌کند.
مزایا و معایب روغنهای پایه گیاهی
به غیر از مزایایی که این روغنها برای حفاظت از محیط‌زیست دارند، به‌طور کلی می‌توان از آنها درجه ویسکوزیته پایین‌تر، سمی نبودن، روانکاری بهتر و رسوب کمتر را نسبت به روغنهای پایه نفتی انتظار داشت. اما نسخه‌‌های پیشرفته این روغنها وابستگی زیادی به فرمولاسیون آنها دارد.
با کنترل فرمولاسیون، این روغنها می‌توانند روند اکسیدشدن را به تعویق بیندازند و پایداری بیشتری نیز در برابر گرمای حاصل از کارکرد موتور داشته باشند. همان‌طور که متوجه شدید مهم‌ترین عیب روغنهای پایه گیاهی نسل اول طول عمر اندک و مقاومت پایین در مقابل گرما بود. اما دانشمندان با تغییر جزئی در فرمولاسیون این روغنها مسافت قابل پیمایش با این روغنها را از ۲ هزار کیلومتر به حدود ۱۰ هزار کیلومتر برسانند؛ رقمی که برابر با انتظاری است که از روغنهای پایه نفتی داریم.
بنابراین با تغییرات انجام‌شده روغنهای پایه گیاهی از این نظر نیز تفاوت چندانی با روغنهای پایه نفتی که از روغن پایه گروه یک تا ۳ فرآوری می‌شوند، ندارند. البته استفاده از آنها در پیشرانه‌هایی که از سوخت‌های طبیعی همچون بیودیزل استفاده می‌کنند، باعث انجام واکنش‌های شیمیایی بین این دو ماده می‌شود که از این مشکل به نام FAME یاد می‌کنند.
این مشکل در سطح میکروسکوپی رخ می‌دهد و به خواص طبیعی روانکارها و سوخت‌های طبیعی یا Bio برمی‌گردند. لذا در سراسر جهان استفاده از روغنهای پایه گیاهی در پیشرانه‌هایی که از سوخت بیودیزل استفاده می‌کنند، توصیه نمی‌شود.
روغن موتور گیاهی یا غذایی برای میکروب‌ها؟
برخی کارشناسان باتوجه به واکنش‌های شیمیایی که بین سوخت بیو دیزل و روغنهای پایه گیاهی انجام می‌شود و البته تجزیه‌پذیری این روغنها توسط میکروب‌ها در طبیعت، این تصور را ایجاد می‌کند که امکان رشد همین میکروب‌ها درون موتور نیز وجود دارد.
این در حالی است که روغن‌موتورهای پایه گیاهی مدرن که امروزه رواج پیدا کرده‌اند فقط از درصدی روغن پایه گیاهی استفاده می‌کنند و باقی روغن پایه آنها نفتی است و برای رشد باکتری‌ها همچون سم عمل می‌کند. همچنین ادتیوهای اضافه شده به این روغنها اجازه فعالیت باکتری‌ها را نمی‌دهند.
علاوه‌بر این نفوذ دوده و فلزات به درون محلول روانکارها و در جریان بودن این روغن در مسیرهای مختلف طی فعالیت موتور، عامل دیگری است که اجازه فعالیت و رشد باکتری‌ها را در محیط موتور نمی‌دهند. ضمن اینکه یکی از نیازهای باکتری‌ها برای حفظ بقای خود وجود آب و مرطوب بودن محیط است، درحالی‌که فضای داخل موتور بسیار خشک و با دمای بسیار بالایی است.
روغنهای پایه گیاهی جایگزین سنتتیک‌ها
در پایان باید به این نکته اشاره کرد که با توجه به بالا رفتن روزافزون نیاز بازار به روغن‌موتورهایی با تکنولوژی بالا و درجه گرانروی پایین، می‌توان به روغنهای پایه گیاهی به‌عنوان جایگزینی مناسب برای پایه‌های تمام‌سنتتیک حساب کرد چراکه این دسته از روغن پایه‌ها علاوه بر دارا بودن ویسکوزیته پایین، امکان تولید در داخل کشور را دارند و شرکت نفت ایرانول توانسته است به توان ساخت این روغنها دست یابد.
حتی به‌تازگی در دنیا شرکت کاسترول با استفاده از روغن پایه گیاهی، روغن موتور 5W-30 با استاندارد API SN را تولید می‌کند.
اقدامی که مشخص می‌کند روغنهای پایه گیاهی می‌توانند به جایگزینی مناسب برای فول‌سنتتیک‌های پیشرفته‌ای تبدیل شوند که انحصار تولید آنها تنها در اختیار چند کشور است و حاضر به انتقال تکنولوژی به ایران نیستند. بنابراین در صورت حمایت از این طرح‌ها امکان داخلی‌سازی صنعتی این روغن پایه‌ها وجود دارد و می‌توان از آنها به‌عنوان منجی صنعت روانکار ایران یاد کرد.
