زمینه و هدف: امروزه با توجه به نگرانی­های زیست محیطی و بحران­های انرژی، استفاده از سوخت­های زیستی نظیر بیودیزل از جایگاه ویژه­ای برخوردار است. از این­رو، هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی، مدل­سازی و یافتن شرایط بهینه فرآیند تولید بیودیزل از روغن پسماند خوراکی است.

روش بررسی: به منظور بررسی، مدل­سازی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرآیند تولید بیودیزل از روغن پسماند خوراکی از روش سطح پاسخ و طرح آزمایشی باکس-بنکن استفاده شد. پارامترهای مستقل انتخابی شامل نسبت متانول به روغن (m/m 1:3 – 1:9)، غلظت کاتالیزور (w/w٪ 1-2) و دمای واکنش (  45-55) در نظر گرفته شد. با توجه به طرح آزمایشی تمامی 17 آزمایش­، پس از اعمال شرایط یکسان (همزنی rpm 600 و زمان واکنش min 75) انجام و بازده تولید به عنوان پاسخ در نظر گرفته شد.

یافته ­ها: بر اساس نتایج مدل­سازی، مدل رگرسیونی درجه دوم با ضريب تبيين، خطاي استاندارد و ضريب تغييرات به ترتيب برابر 40/97 %، 827/0 و 882/0 %  حاصل شد. نتایج نشان داد اثر تکی تمامی پارامترهای انتخابی و اثر متقابل غلظت کاتالیزور و دمای واکنش بر میزان بازده بیودیزل معنی­دار بوده است. نتایج فرآیند بهینه سازی نشان داد که شرایط بهینه متغیرهای مستقل شامل نسبت متانول به روغن، غلظت کاتالیزور و دمای واکنش به ترتیب به صورت 23/6 : 1، w/w% 63/1 و  24/54 منجر به بیشترین بازده تولید بیودیزل (62/98%) خواهد شد.

بحث و نتیجه­ گیری: با توجه به تعادلی بودن واکنش ترانس­استریفیکاسیون و تبخیر متانول از محیط واکنش، روند بازده بیودیزل تولیدی ابتدا افزایشی و در ادامه به­صورت کاهشی مشاهده شد. لذا یافتن شرایط بهینه واکنش تاثیر به­سزایی در رسیدن به بازده بیشتر خواهد داشت. همچنین تفاوت قابل توجهی بین ویژگی­های بیودیزل تولید شده از روغن­های پسماند و تازه مشاهده نگردید و تنها فرآیندهای پیش فرآوری، جداسازی گلیسرین و خالص­سازی با چالش­های فنی و اقتصادی بیشتری همراه می­شود.