Согласно двум новым исследованиям, биотопливо становится конкурентоспособным по стоимости и экологически безопасным решением для сокращения выбросов углерода от легковых и грузовых автомобилей.
Аргоннская национальная лаборатория Министерства энергетики США (DOE) провела исследование в сотрудничестве с Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии Министерства энергетики (NREL), Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL) и Национальной лабораторией Айдахо (INL). Результаты показывают, что биотопливо в сочетании с передовой конструкцией двигателя может снизить выбросы парниковых газов примерно на 60%, одновременно повышая эффективность использования топлива или уменьшая выбросы выхлопных газов.
Биотопливо имеют явные преимущества перед ископаемым бензином. Но энергоэффективность самого двигателя также имеет решающее значение. Разработка низкоуглеродного топлива и двигателей для совместной работы может максимизировать энергоэффективность и производительность автомобиля.
«Мы находимся на пересечении новых инноваций в двигателях и биотопливе», — сказал Трой Хокинс, менеджер по топливу и продуктам Argonne. «Наша цель — разработать новое биотопливо, которое можно смешивать с обычным топливом для улучшения характеристик двигателя. Это означает, что легковой или грузовой автомобиль с бензиновым двигателем может проехать большее расстояние на том же количестве топлива. Или дизельный автомобиль может соответствовать более строгим стандартам выбросов».
В обоих исследованиях аргоннские ученые сотрудничали с другими национальными лабораториями, чтобы определить перспективные виды топлива для различных типов двигателей. Исследователи учитывали стоимость, воздействие на окружающую среду и потенциал выхода на коммерческие рынки.
Исследование проводилось при поддержке программы «Совместная оптимизация топлива и двигателей» (Co-Optima), совместно возглавляемой Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики США, Управлением биоэнергетических технологий и Управлением автомобильных технологий.
Argonne является частью консорциума Co-Optimas, состоящего из девяти национальных лабораторий и более чем 20 университетов и отраслевых партнеров. Консорциум изучает, как одновременно внедрять инновации в топливо и двигатели, чтобы улучшить экономию топлива и производительность автомобиля при одновременном снижении выбросов.
Поиск биотопливных путей
Исследования в рамках проекта Co-Optimas направлены на выявление и понимание биотоплива. Биотопливо производится из органического материала биомассы, включая растения, сельскохозяйственные отходы и влажные отходы.
Биотопливо может смешиваться с обычным топливом для снижения выбросов и улучшения характеристик топлива и двигателя.
По словам Бенавида, работая с экспертами по топливу Co-Optima, исследователи использовали процесс скрининга, чтобы составить список биотоплива для своего исследования.
«Мы работали с другими экспертами и использовали определенные критерии, чтобы сузить множество
биотопливо кандидаты в короткий список для нашего исследования, — сказал Бенавид, — на основе желаемой производительности и моделей сгорания двигателя. Преобразование биомассы в биотопливо представляет собой сложный процесс, в котором участвуют переменные параметры сырья, технологии преобразования и типа топлива. Поиск путей производства биотоплива, которые одновременно отвечают экономическим, технологическим и энергетическим целям, является особенно сложной задачей».
Бенавид является соавтором одного из исследований. Команда оценила 12 способов производства биотоплива для оптимизации многорежимных двигателей внутреннего сгорания. Многорежимные двигатели внутреннего сгорания могут обеспечить большую эффективность и экономию средств за счет использования различных методов зажигания, сгорания и подготовки топлива в соответствии с потребностями вождения. Исследователи использовали возобновляемое сырье биомассы, полученное из побочных продуктов сельского и лесного хозяйства, таких как древесные отходы и побочные продукты сельского хозяйства, такие как кукурузная солома. Методы преобразования, которые они использовали, включали ферментацию, катализ HPHT или их комбинацию.
«Мы обнаружили, что не только семь видов биотоплива были конкурентоспособны по стоимости, но и различались используемым сырьем и технологиями переработки», — сказал Бутерин. Это означает, что биоперерабатывающие заводы имеют больше гибкости в выборе места и способа строительства своих объектов». Исследователи из NREL и PNNL провели технико-экономическую оценку путей производства биотоплива, проанализировав затраты и технические характеристики. затраты на нефтяное топливо», — сказал Филлипс.
Исследователи также проанализировали воздействие на окружающую среду. Анализ жизненного цикла путей с использованием модели Argonnes GREET (парниковые газы, регулируемые выбросы и энергия, используемая в технологиях) показывает впечатляющие результаты. Десять видов биотоплива могут сократить выбросы парниковых газов на 60% по сравнению с ископаемым бензином. В список входят спирты, фурановые смеси и алкены.
Перспективы биотоплива для дизельных двигателей
Второе исследование было проведено в соавторстве с Батлином. Исследователи проанализировали 25 оптимизированных способов производства биотоплива для улучшения сгорания в двигателях с воспламенением от сжатия с гибридным управлением. Это дизельный двигатель, используемый в основном для перевозки грузов. Для разработки способов производства биотоплива исследователи использовали различные виды сырья, начиная от растительного материала, такого как древесная щепа или кукурузная солома, и заканчивая маслами из соевых бобов и папайи, влажными отходами и переработанным жиром. Используемые ими технологии преобразования включают ферментацию, газификацию и гидротермальное сжижение.
Деймон Хартли, глава группы исследований и анализа операций INL, сказал, что различные доступные ресурсы биомассы имеют огромный потенциал для замены некоторых видов топлива и химикатов, полученных из нефти. Однако одним из самых больших препятствий является переменное качество сырья. Это оказывает большое влияние на то, как материал ведет себя при переходах. Как и в первом исследовании, большинство техник работали хорошо. Стоимость большинства видов биотоплива конкурентоспособна по сравнению с текущими ценами на природный газ.
Что касается воздействия на окружающую среду, согласно анализу жизненного цикла GREET, 12 из 25 вариантов позволили сократить выбросы парниковых газов более чем на 60%. «Мы оценили выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла для каждого пути гибридного двигателя с регулируемым воспламенением от сжатия», — сказал Хокинс. Выбросы вверх по течению».
Создание биотопливных путей
Бенавид сказал, что исследователи не планируют разрабатывать окончательный список видов биотоплива. Вместо этого эти исследования дают заинтересованным сторонам рекомендации по выбору пути использования биотоплива, который наилучшим образом соответствует их потребностям. «Мы предоставляем рекомендации исследователям и промышленности по оценке биотоплива на основе множества сложных переменных», — сказал он. Жизненный цикл и технико-экономический анализ важны для заинтересованных сторон на раннем этапе. Мы не можем говорить заинтересованным сторонам, какой выбор делать. Но эти инструменты могут указать им правильное направление с самого начала. Хотя многие варианты биотоплива могут быть конкурентоспособными с точки зрения затрат, еще слишком рано фиксировать цены на нестабильном рынке природного газа.
В долгосрочной перспективе, по словам Хокинса, задача состоит в том, чтобы предлагать конкурентоспособные цены. В то время как эти пути производства биотоплива нацелены на легковые автомобили и дизельные грузовики, исследователи из Аргонны также изучают их потенциал для использования в трудно электрифицируемых отраслях, таких как авиация и морское судоходство. Цель состоит в том, чтобы вывести биотопливо на рынок в ряде отраслей как можно быстрее.
«Министерство энергетики США (DOE) работает над разработкой устойчивых решений по обезуглероживанию для транспортного сектора», — сказал Хокинс, и большую часть этого составляет биотопливо. «Мы продолжим расширять важную работу Co-Optimas».
90nd05xb6.png?imageView2/2/format/jp2)
О Кингвуде
Kingwood расположен в промышленном парке Чжунгуаньцунь города Лиян, провинция Цзянсу, Китай. Это высокотехнологичное предприятие, занимающееся разработкой оборудования с низким содержанием углерода, возобновляемых источников энергии и передовой комбикормовой промышленностью. Компания Kingwood, основанная в 1999 году, предоставляет нашим уважаемым клиентам универсальное решение в области производства биомассы, производства кормов для животных и запасных частей. Услуги Kingwood включают консультации, проектирование, производство, логистику, установку, ввод в эксплуатацию, обучение и послепродажное обслуживание линии по производству биомассы/корма. В настоящее время Kingwood имеет системы ISO9000 и ISO14000, сертифицированные CE, и получила множество наград в отрасли оборудования для биомассы. В настоящее время Kingwood имеет большой штамповочный центр с ЧПУ, сборочный станок для производства пеллет, испытательный центр, большую базу для ковки эмбрионов, производственную базу вспомогательного оборудования для производственной линии, испытательный центр для производства пеллет и так далее. Продукция проходит строгий контроль качества от закупки сырья, обработки запасных частей, термической обработки, сварки и сборки до отгрузки готовой продукции. Kingwood выступает за качество, сервис и разумную цену - основные ценности, которым привержена компания.
Контакты для СМИ I
Оливер Ге
Телефон: 86 13120914095
Контакт со СМИ II
