Published July 22, 2022 | Version v1
Publication Open

Biodiesel Synthesis From Cucumis melo Var. agrestis Seed Oil: Toward Non-food Biomass Biorefineries

Creators

  • 1. Quaid-i-Azam University
  • 2. Government College University, Lahore
  • 3. King Abdulaziz University
  • 4. Rawalpindi Medical University

Description

This study aims to examine the potential of non-edible seed oil ( Cucumis melo var. agrestis ), seed oil content 29.1%, FFA 0.64 (mg KOH/g) for biodiesel production via nano-catalyst. The catalyst was characterized using X-ray diffraction spectroscopy (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The maximum biodiesel yield (93%) was attained under optimized conditions, i.e., 9:1 methanol to oil molar ratio, 2 wt% catalyst (MgO) at 60°C. The synthesized biodiesel yield was optimized through response surface technology via Box Behnken design (BBD). Biodiesel was characterized by advanced analytical techniques, including gas chromatography and mass spectroscopy, FTIR, and nuclear magnetic resonance (NMR). Fuel properties of synthesized biodiesel, including density (0.800 kg/L), K. viscosity @ 40°C (4.23 cSt), cloud point −12°C, pour point −7°C, sulfur content (0.0001%), flash point (73.5°C), total acid no (0.167 mg KOH/g) were found in lines with international standard of American Society of Testing Materials (ASTM). Cucumis melo var. agrestic seed oil and nano MgO catalyst appeared as economical, sustainable, and feasible candidates to overcome global energy glitches and environmental issues. The study findings involving unpalatable seed oil will be a promising step toward non-food biomass biorefinery.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تهدف هذه الدراسة إلى دراسة إمكانات زيت البذور غير الصالح للأكل ( Cucumis melo var. agrestis)، ومحتوى زيت البذور 29.1 ٪، FFA 0.64 (mg KOH/g) لإنتاج الديزل الحيوي عبر محفز النانو. تم تمييز المحفز باستخدام مطيافية حيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والمسح المجهري الإلكتروني (SEM)، ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX). تم تحقيق أقصى عائد للديزل الحيوي (93 ٪) في ظل ظروف محسنة، أي نسبة 9:1 من الميثانول إلى الزيت المولي، 2 ٪ بالوزن من المحفز (MgO) عند 60 درجة مئوية. تم تحسين إنتاجية الديزل الحيوي المركب من خلال تقنية سطح الاستجابة عبر تصميم Box Behnken (BBD). تميز الديزل الحيوي بتقنيات تحليلية متقدمة، بما في ذلك كروماتوغرافيا الغاز والمطياف الكتلي، FTIR، والرنين المغناطيسي النووي (NMR). تم العثور على خصائص الوقود للديزل الحيوي المركب، بما في ذلك الكثافة (0.800 كجم/لتر)، K. viscosity @ 40 ° C (4.23 cSt)، نقطة السحب - 12 °C، نقطة الصب - 7 ° C، محتوى الكبريت (0.0001 ٪)، نقطة الوميض (73.5 ° C)، إجمالي الحمض رقم (0.167 مجم KOH/جم) في خطوط مع المعايير الدولية للجمعية الأمريكية لمواد الاختبار (ASTM). ظهر Cucumis melo var. agrestic seed oil and nano MgO catalyst كمرشحين اقتصاديين ومستدامين وممكنين للتغلب على مشاكل الطاقة العالمية والقضايا البيئية. وستكون نتائج الدراسة التي تشمل زيت البذور غير المستساغ خطوة واعدة نحو التكرير الحيوي للكتلة الحيوية غير الغذائية.

Translated Description (French)

Cette étude vise à examiner le potentiel de l'huile de graines non comestible ( Cucumis melo var. agrestis ), teneur en huile de graines 29,1%, FFA 0,64 (mg KOH/g) pour la production de biodiesel via nano-catalyseur. Le catalyseur a été caractérisé à l'aide de la spectroscopie de diffraction des rayons X (DRX), de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), de la microscopie électronique à balayage (MEB) et de la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX). Le rendement maximal en biodiesel (93 %) a été atteint dans des conditions optimisées, c'est-à-dire un rapport molaire méthanol/huile de 9:1, 2 % en poids de catalyseur (MgO) à 60 °C. Le rendement en biodiesel synthétisé a été optimisé grâce à la technologie de surface de réponse via Box Behnken design (BBD). Le biodiesel a été caractérisé par des techniques analytiques avancées, notamment la chromatographie en phase gazeuse et la spectroscopie de masse, l'IRTF et la résonance magnétique nucléaire (RMN). Les propriétés de carburant du biodiesel synthétisé, y compris la densité (0,800 kg/L), la viscosité K. à 40 °C (4,23 cSt), le point de trouble −12 °C, le point d'écoulement −7 °C, la teneur en soufre (0,0001 %), le point d'éclair (73,5 °C), le taux d'acide total (0,167 mg KOH/g) ont été trouvées dans les lignes conformes à la norme internationale de l'American Society of Testing Materials (ASTM). L'huile de graines agressive Cucumis melo var. et le catalyseur nano MgO sont apparus comme des candidats économiques, durables et réalisables pour surmonter les problèmes énergétiques et environnementaux mondiaux. Les résultats de l'étude portant sur l'huile de graines désagréable seront une étape prometteuse vers la bioraffinerie de biomasse non alimentaire.

Translated Description (Spanish)

Este estudio tiene como objetivo examinar el potencial del aceite de semilla no comestible ( Cucumis melo var. agrestis ), contenido de aceite de semilla 29.1%, FFA 0.64 (mg Koh/g) para la producción de biodiesel a través de nanocatalizador. El catalizador se caracterizó utilizando espectroscopía de difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (edX). El rendimiento máximo de biodiésel (93%) se logró en condiciones optimizadas, es decir, relación molar de metanol a aceite 9:1, catalizador al 2% en peso (MgO) a 60 °C. El rendimiento del biodiesel sintetizado se optimizó mediante la tecnología de superficie de respuesta a través del diseño Box Behnken (BBD). El biodiesel se caracterizó por técnicas analíticas avanzadas, que incluyen cromatografía de gases y espectroscopía de masas, FTIR y resonancia magnética nuclear (RMN). Las propiedades del combustible del biodiesel sintetizado, incluida la densidad (0.800 kg/L), la viscosidad K. a 40 ° C (4.23 cSt), el punto de turbidez -12 ° C, el punto de fluidez -7° C, el contenido de azufre (0.0001%), el punto de inflamación (73.5 ° C), el número de ácido total (0.167 mg Koh/g) se encontraron en líneas con el estándar internacional de la Sociedad Americana de Materiales de Prueba (ASTM). El aceite de semilla agresiva de Cucumis melo var. y el catalizador nano MgO aparecieron como candidatos económicos, sostenibles y factibles para superar problemas energéticos y ambientales globales. Los hallazgos del estudio que involucran aceite de semilla desagradable serán un paso prometedor hacia la biorrefinería de biomasa no alimentaria.

Files

pdf.pdf

Files (3.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2bad3a7c8a600c5dc19d0fe8f54d1051
3.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تخليق الديزل الحيوي من Cucumis melo Var. agrestis زيت البذور: نحو مصافي الكتلة الحيوية غير الغذائية
Translated title (French)
Synthèse du biodiesel à partir de l'huile de graines Cucumis melo Var. agrestis : vers des bioraffineries de biomasse non alimentaires
Translated title (Spanish)
Síntesis de biodiesel a partir de aceite de semilla de Cucumis melo Var. agrestis: hacia las biorrefinerías de biomasa no alimentaria

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4286717537
DOI
10.3389/fenrg.2022.830845

Is supplement to
https://openalex.org/W4297888409 (Other)
https://openalex.org/W3028552599 (Other)
https://openalex.org/W2996536564 (Other)
https://openalex.org/W2918645010 (Other)
https://openalex.org/W2782474361 (Other)
https://openalex.org/W2408156660 (Other)
https://openalex.org/W2291195650 (Other)
https://openalex.org/W2044132621 (Other)
https://openalex.org/W1994475640 (Other)
https://openalex.org/W1981403646 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W185709040
  • https://openalex.org/W189102376
  • https://openalex.org/W1983750466
  • https://openalex.org/W1985559435
  • https://openalex.org/W1991402600
  • https://openalex.org/W2003474963
  • https://openalex.org/W2012125429
  • https://openalex.org/W2014063491
  • https://openalex.org/W2014845180
  • https://openalex.org/W2016516229
  • https://openalex.org/W2024904137
  • https://openalex.org/W2030939058
  • https://openalex.org/W2034815091
  • https://openalex.org/W2046050472
  • https://openalex.org/W2057292304
  • https://openalex.org/W2062334883
  • https://openalex.org/W2062505709
  • https://openalex.org/W2078302994
  • https://openalex.org/W2078509079
  • https://openalex.org/W2097857981
  • https://openalex.org/W2140346385
  • https://openalex.org/W2145938613
  • https://openalex.org/W2168118282
  • https://openalex.org/W2207691673
  • https://openalex.org/W2311716037
  • https://openalex.org/W2574568617
  • https://openalex.org/W2574907108
  • https://openalex.org/W2584568071
  • https://openalex.org/W2588779282
  • https://openalex.org/W2597006201
  • https://openalex.org/W2755740621
  • https://openalex.org/W2767792535
  • https://openalex.org/W2767904592
  • https://openalex.org/W2768027474
  • https://openalex.org/W2791923856
  • https://openalex.org/W2795399985
  • https://openalex.org/W2801972894
  • https://openalex.org/W2806724950
  • https://openalex.org/W2884791248
  • https://openalex.org/W2897819014
  • https://openalex.org/W2906278126
  • https://openalex.org/W2906833059
  • https://openalex.org/W2913235959
  • https://openalex.org/W2920426443
  • https://openalex.org/W2923682053
  • https://openalex.org/W2923814014
  • https://openalex.org/W2938870732
  • https://openalex.org/W2954956943
  • https://openalex.org/W2955067943
  • https://openalex.org/W2970873925
  • https://openalex.org/W2971860327
  • https://openalex.org/W2981293493
  • https://openalex.org/W2982546937
  • https://openalex.org/W2982556364
  • https://openalex.org/W2984626062
  • https://openalex.org/W2985032792
  • https://openalex.org/W2986844658
  • https://openalex.org/W2988583094
  • https://openalex.org/W2989629798
  • https://openalex.org/W2997275536
  • https://openalex.org/W3006817125
  • https://openalex.org/W3008670854
  • https://openalex.org/W3011755218
  • https://openalex.org/W3016632135
  • https://openalex.org/W3017973916
  • https://openalex.org/W3027503612
  • https://openalex.org/W3037760076
  • https://openalex.org/W3043344467
  • https://openalex.org/W3046278555
  • https://openalex.org/W3075898773
  • https://openalex.org/W3083204874
  • https://openalex.org/W3087220207
  • https://openalex.org/W3089053792
  • https://openalex.org/W3094971433
  • https://openalex.org/W3095418002
  • https://openalex.org/W3099637372
  • https://openalex.org/W3103248643
  • https://openalex.org/W3105727376
  • https://openalex.org/W3116376878
  • https://openalex.org/W3118906208
  • https://openalex.org/W3132511571
  • https://openalex.org/W3144544706
  • https://openalex.org/W3162184125
  • https://openalex.org/W3163337762
  • https://openalex.org/W3169795577
  • https://openalex.org/W4252192328
  • https://openalex.org/W42727830
  • https://openalex.org/W94396583