Przecław News

Informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej w Wiadomościach Przecławia.

Czy nanocząstki mogą poradzić sobie z emisją oleju napędowego?

Czy nanocząstki mogą poradzić sobie z emisją oleju napędowego?

Słabe wyniki emisji silników Diesla skłoniły w ciągu ostatnich kilku lat wiele osób i rządów do wyboru silnika benzynowego w samochodach osobowych – pomimo jego względnej nieefektywności i niskiego zasięgu. Nowoczesne samochody z silnikami wysokoprężnymi emitują mniej toksycznych zanieczyszczeń dzięki ulepszonym metodom filtracji, ale dodatki oparte na nanocząsteczkach mogą być technologią, która utrzymuje silniki wysokoprężne na drogach.

Czy nanocząstki mogą poradzić sobie z emisją oleju napędowego?

Źródło zdjęcia: Rainer Fuhrmann / Shutterstock.com

Dodatki nanocząsteczkowe dwutlenku krzemu w celu poprawy wydajności i emisji w silnikach wysokoprężnych

Jeden z przykładów nanocząstek, które radzą sobie z emisją oleju napędowego, opisano w niedawnym badaniu przeprowadzonym przez inżynierów z Narodowego Instytutu Technologii Andhra Pradesh w Tadpalgodim w Indiach. Artykuł został opublikowany w czasopiśmie krzem w 2021 roku.

Naukowcy dodali dwutlenek krzemu (SiO .).2) Nanocząstki trójpaliwa, które jest mieszanką biopaliw składającą się w 70% z oleju napędowego, 20% z estru metylowego mahua i 10% z pentanolu. Zmierzyli emisje, spalanie i właściwości osiągów paliwa stosowanego w silniku wysokoprężnym z bezpośrednim wtryskiem Common Rail.

siu2 Nanocząstki zmieszano z olejem napędowym w proporcjach 40ppm, 80ppm i 120ppm.

Stwierdzono, że przy 80 ppm domieszkowy olej napędowy wytwarza o 5,4% mniej dymu, o 6,4% mniej węglowodorów i o 10,2% mniej tlenku węgla.

Tlenki azotu (NOX) głównym powodem spadku popularności pojazdów z silnikiem diesla w ostatnich latach jest rosnąca świadomość zagrożeń dla zdrowia publicznego, jakie stwarzają. Naukowcy zaobserwowali znaczny spadek NOX emisje.

Zespół zwrócił również uwagę na ulepszenia wydajności, takie jak poprawa sprawności cieplnej hamulców o 8,8% (BTE). W połączeniu z zawartością biomasy w paliwie może to również zmniejszyć zapotrzebowanie na olej napędowy, a ostatecznie na ropę.

Nanocząstki na czele badań nad emisjami oleju napędowego

W literaturze istnieje wiele przykładów nanocząstek poprawiających emisje i ogólną wydajność paliw na bazie oleju napędowego.

W ostatnim numerze Raporty energetycznemiędzynarodowy zespół inżynierów i naukowców zajmujących się ochroną środowiska dokonał przeglądu bardzo szerokiej dziedziny wpływu nanocząstek na emisje oleju napędowego.

READ  Naukowcy opracowują tkankę przeciwwirusową, która skutecznie przeciwdziała SARS-CoV-2

Naukowcy z Uniwersytetu Mekele w Mekele w Etiopii, Norweskiego Uniwersytetu Nauk Przyrodniczych w Os w Norwegii oraz Uniwersytetu Sultan Qaboos w Al Khoud w Omanie stwierdzili, że większość właściwości paliwa można poprawić, dodając nanocząsteczki.

W biopaliwach dodatki nanocząsteczkowe powodują stabilne reakcje chemiczne, które mogą pomóc w obniżeniu kosztów produkcji biopaliw. Ogólnie zwiększają BTE w większości zastosowań, a także zmniejszają specyficzne zużycie paliwa (BSFC).

Co ważne, odkryto, że nanocząstki konsekwentnie zmniejszają emisje spalin pod względem zanieczyszczenia zarówno toksycznymi emisjami, jak i gazami cieplarnianymi.

Metody oczyszczania emisji z oleju napędowego za pomocą nanocząstek

dwutlenek węgla (CO2) Emisje z silników Diesla są zwykle niższe niż z silników benzynowych ze względu na mniej zwinne zasady mechaniczne inżynierów: stosowanie stechiometrycznej mieszanki powietrza i paliwa w celu wychwytywania większej ilości dostępnej energii z atomów węglowodorów (HC) w paliwie.

Jednak zaopatrzenie źródła paliwa w tlen prowadzi do potencjalnie toksycznych i ogólnie szkodliwych emisji, takich jak HC, CO2AniX. Cząstki stałe mają również tendencję do znajdowania się w większych ilościach w emisjach oleju napędowego niż w benzynie, co prowadzi do problemów z oddychaniem u ludzi i innych narażonych zwierząt.

Oprócz zastosowania najlepszych dostępnych technik filtracji, dodanie nanocząstek może zmienić właściwości paliwa, dzięki czemu te szkodliwe emisje zostaną zredukowane.

Biopaliwa, takie jak Triple Diesel i Biodiesel, pomagają przezwyciężyć niektóre z tych wyzwań. Na przykład w większości tych podstawień materia cząsteczkowa zmniejsza masę i liczbę cząstek.

Jednak wciąż istnieją pewne wyzwania. numerX Emisje z nieprzetworzonego biodiesla faktycznie wzrastają ze względu na zwiększoną zawartość tlenu w paliwie.

Dodatek nanorurek węglowych (CNT) do biodiesla zmniejsza NOX Emisje 9,2%, węglowodory 6,7%, dwutlenek węgla2 o 5,9%, a palenie o 7,8%. Wyniki te obserwuje się w zastosowaniu w wolnossącym jednocylindrowym, czterosuwowym silniku wysokoprężnym pracującym z prędkością 1500 obrotów na minutę (obr/min) przy różnych obciążeniach silnika.

READ  Przestrzeń noclegowa właśnie została ulepszona

Kolejny eksperyment wykazał, że dodatek dwutlenku tytanu (TiO2) Nanocząstki biodiesla na bazie Bongamia przy 100 ppm spowodowały redukcję NOxXHC, CO2a emisja dymu odpowiednio o 3,8%, 2,1%, 1,9% i 2,7%.

tlenek glinu (Al2a3) Nanocząstki zmieszane z biodieslem B20 spowodowały zmniejszenie wszystkich emisji spalin, w tym o około 55% mniej HC i 75% mniej dwutlenku węgla.2. Te ważne wyniki przypisuje się poprawom w przenoszeniu masy i promieniowaniu cieplnemu spowodowanemu przetwarzaniem nanocząstek.

Inne badanie wykazało, że tlenek miedzi (CuO) i tlenek rodu (Rh2a3), nanorurki węglowe, węglik glinu (Al4c3) i dwutlenek tytanu (TiO2) oraz grafen i płyny żelazne do zwykłego oleju napędowego doprowadziły do ​​zmniejszenia emisji wszystkich spalin.

Na te wyniki ma oczywiście wpływ wiele czynników innych niż różne nanocząstki. Marka i model badanego silnika, rodzaj paliwa, współczynniki stężeń, warunki pracy silnika, cykle pracy, metody i urządzenia stosowane do badań.

Czytaj dalej: Czy nanocząsteczkowe dodatki do paliw mogą dać nadzieję dla silników na paliwa kopalne?

Referencje i dodatkowe lektury

Badir, MG, i in. (2021). Rola nanocząstek w produkcji biopaliw i jako dodatek w trójpaliwowym silniku wysokoprężnym: przegląd. Raporty energetyczne. doi.org/10.1016/j.egyr.2021.05.084.

Ramachander, R., SK Guugulothu i GRK Sastry (2021). Charakterystyka wydajności i redukcji emisji metali na bazie krzemu2 Dodatki nanocząstek zmieszane z potrójnym paliwem (diesel-MME-pentanol) w silniku wysokoprężnym CRDI. krzem. doi.org/10.1007/s12633-021-01024-4.

sylvanayagam, chłopak, i inni. (2022). Przegląd nanocząstek mieszanych z olejem napędowym w celu poprawy właściwości spalania i zmniejszenia emisji silnika wysokoprężnego. Dzisiejsze artykuły: Akcje. doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.828.

Zastrzeżenie: Wyrażone tutaj opinie są opiniami autora, które zostały wyrażone we własnym imieniu i niekoniecznie reprezentują opinie AZOM.com Limited T/A AZONetwork jest właścicielem i operatorem tej witryny. Niniejsze wyłączenie odpowiedzialności stanowi część warunków korzystania z tej witryny.