Biocombustibilii devin o soluție competitivă din punct de vedere al costurilor și ecologică pentru reducerea emisiilor de carbon de la mașini și camioane, potrivit a două noi studii.
Laboratorul Național Argonne al Departamentului de Energie al SUA (DOE) a efectuat cercetarea în colaborare cu Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL) al DOE, Laboratorul Național Pacific Northwest (PNNL) și Laboratorul Național Idaho (INL). Rezultatele arată că biocombustibilii combinați cu un design avansat al motorului pot reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu aproximativ 60%, îmbunătățind în același timp eficiența consumului de combustibil sau reducând emisiile din țeava de eșapament.
Biocombustibili au avantaje clare față de benzina fosilă. Dar eficiența energetică a motorului în sine este, de asemenea, crucială. Proiectarea carburanților și a motoarelor cu emisii scăzute de carbon care să funcționeze împreună poate maximiza eficiența energetică și performanța vehiculului.
„Ne aflăm la intersecția noilor inovații în motoare și biocombustibili”, a declarat Troy Hawkins, manager de grup de produse și combustibili Argonne. „Scopul nostru este să dezvoltăm noi biocombustibili care pot fi amestecați cu combustibili convenționali pentru a îmbunătăți performanța motorului. Asta înseamnă că o mașină sau un camion pe benzină poate merge mai departe pentru aceeași cantitate de combustibil. Sau o mașină diesel poate îndeplini standarde mai stricte de emisii”.
În ambele studii, oamenii de știință Argonne au colaborat cu alte laboratoare naționale pentru a identifica combustibili promițători pentru diferite tipuri de motoare. Cercetătorii au luat în considerare costurile, impactul asupra mediului și potențialul de extindere pe piețele comerciale.
Cercetarea a fost susținută de programul Co-Optimization of Fuels and Engines (Co-Optima), condus în comun de Biroul pentru Eficiență Energetică și Energie Regenerabilă al Departamentului Energiei din SUA, Biroul pentru Tehnologii Bioenergetice și Biroul pentru Tehnologii Auto.
Argonne face parte din consorțiul Co-Optimas, format din nouă laboratoare naționale și peste 20 de parteneri din universități și din industrie. Consorțiul studiază cum să inoveze simultan combustibili și motoare pentru a îmbunătăți economia de combustibil și performanța vehiculului, reducând în același timp emisiile.
Găsirea căilor pentru biocombustibili
Cercetările din cadrul proiectului Co-Optimas se bazează pe obiectivul identificării și înțelegerii biocombustibililor. Biocombustibilii sunt produși din materialul organic al biomasei, inclusiv plante, deșeuri agricole și deșeuri umede.
Biocombustibili poate fi amestecat cu combustibili convenționali pentru a reduce emisiile și pentru a îmbunătăți performanța combustibilului și a motorului.
Lucrând cu experții în combustibili Co-Optima, cercetătorii au folosit un proces de screening pentru a dezvolta o listă de biocombustibili pentru studiul lor, a spus Benavid.
„Am lucrat cu alți experți și am folosit criterii specifice pentru a restrânge cele mai multe
biocombustibil candidați pe o listă scurtă pentru studiul nostru", a spus Benavid, "pe baza performanței dorite și a modelelor de ardere a motorului. Conversia biomasei în biocombustibili este un proces complex care implică variabile în materie de primă, tehnologia de conversie și tipul de combustibil. Găsirea căilor de biocombustibil care să îndeplinească simultan obiectivele economice, tehnologice și energetice este deosebit de dificilă.”
Benavid este co-primul autor al unuia dintre studii. Echipa a evaluat 12 căi de producție de biocombustibil pentru a optimiza motoarele cu combustie internă multimode. Motoarele cu combustie internă multimode pot obține o eficiență mai mare și economii de costuri prin utilizarea diferitelor metode de aprindere, ardere și preparare a combustibilului în funcție de nevoile de conducere. Cercetătorii au folosit materii prime din biomasă regenerabilă derivate din subproduse agricole și forestiere, cum ar fi deșeurile de lemn și produse secundare agricole, cum ar fi aragazul de porumb. Tehnicile de conversie pe care le-au folosit au inclus fermentația, cataliza HPHT sau o combinație a ambelor.
„Am descoperit că nu numai că cei șapte biocombustibili au fost competitivi din punct de vedere al costurilor de produs, dar cei șapte biocombustibili au variat și în ceea ce privește materiile prime și tehnologiile de conversie utilizate”, a spus Buterin. Aceasta înseamnă că biorafinăriile au mai multă flexibilitate pentru a alege unde și cum să-și construiască instalațiile." Cercetătorii de la NREL și PNNL au efectuat o evaluare tehno-economică a căilor de producție a biocombustibililor, analizând costurile și performanța tehnică. "Descoperirile noastre sugerează că mulți biocombustibili sunt competitivi cu actualul costurile combustibilului petrolier”, a spus Phillips.
Cercetătorii au analizat și impactul asupra mediului. O analiză a ciclului de viață a căilor folosind modelul Argonnes GREET (Gaze cu efect de seră, emisii reglementate și energie utilizată în tehnologie) arată rezultate impresionante. Zece biocombustibili au potențialul de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu 60% în comparație cu benzina fosilă. Lista include alcooli, amestecuri de furani și alchene.
Perspectivele de biocombustibil pentru motoarele diesel
Al doilea studiu a fost co-autor de Butlin. Cercetătorii au analizat 25 de căi optimizate pentru producerea de biocombustibili pentru a îmbunătăți arderea în motoarele hibride cu aprindere prin compresie controlată. Acesta este un motor diesel folosit în principal pentru transportul de mărfuri. Pentru a dezvolta căi de producție a biocombustibililor, cercetătorii au folosit o varietate de materii prime, variind de la materiale vegetale, cum ar fi așchii de lemn sau aragaz de porumb, până la uleiuri din soia și papaya, până la deșeuri umede și grăsimi reciclate. Tehnologiile de conversie pe care le folosesc includ fermentația, gazeificarea și lichefierea hidrotermală.
Damon Hartley, șeful Grupului de cercetare și analiză operațională al INL, a declarat că diversele resurse de biomasă disponibile au un potențial imens de a înlocui unii combustibili și substanțe chimice derivate din petrol. Unul dintre cele mai mari obstacole este însă calitatea variabilă a materiilor prime. Acest lucru are un impact mare asupra modului în care materialul se comportă în tranziții. Ca și în primul studiu, majoritatea tehnicilor au funcționat bine. Majoritatea biocombustibililor sunt competitive în raport cu prețurile actuale ale gazelor naturale.
În ceea ce privește impactul asupra mediului, conform analizei ciclului de viață GREET, 12 din cele 25 de căi au redus emisiile de gaze cu efect de seră cu peste 60%. „Am evaluat emisiile de gaze cu efect de seră pe ciclul de viață pentru fiecare cale hibridă a motorului cu aprindere prin compresie controlată”, a spus Hawkins. emisii din amonte”.
Crearea căilor pentru biocombustibili
Cercetătorii nu intenționează să dezvolte o listă definitivă de biocombustibili, a spus Benavid. În schimb, aceste studii oferă părților interesate îndrumări pentru a alege calea de biocombustibil care răspunde cel mai bine nevoilor lor. „Oferim îndrumări cercetătorilor și industriei pentru evaluările biocombustibililor bazate pe multe variabile complexe”, a spus el. Ciclul de viață și analiza tehno-economică sunt importante pentru a ghida părțile interesate de la început. Nu putem spune părților interesate ce alegeri să facă. Dar aceste instrumente le pot îndrepta în direcția corectă de la început. Deși multe căi de biocombustibil pot fi competitive din punct de vedere al costurilor, este prea devreme pentru a bloca prețurile pe o piață volatilă a gazelor naturale.
Pe termen lung, a spus Hawkins, provocarea este de a oferi prețuri competitive din punct de vedere al costurilor. În timp ce aceste căi de producție a biocombustibililor vizează mașinile de pasageri și camioanele diesel, cercetătorii Argonne investighează, de asemenea, potențialul lor de utilizare în industrii greu de electrificat, cum ar fi aviația și cele maritime. Scopul este de a introduce biocombustibili pe piață într-o serie de industrii cât mai repede posibil.
„Departamentul de Energie al SUA (DOE) a lucrat pentru a dezvolta soluții durabile de decarbonizare pentru sectorul transporturilor”, a spus Hawkins, biocombustibilii fiind o mare parte din asta. „Vom continua să extindem activitatea importantă a Co-Optimas”.
90nd05xb6.png?imageView2/2/format/jp2)
Despre Kingwood
Kingwood situat în parcul industrial Zhongguancun din orașul Liyang, provincia Jiangsu, China. Este o întreprindere de înaltă tehnologie dedicată dezvoltării de echipamente cu emisii scăzute de carbon, de energie regenerabilă și industrie avansată a fabricilor de furaje. Înființată în 1999, Kingwood oferă o soluție unică în ingineria biomasei, ingineria hranei pentru animale și afacerile cu piese de schimb pentru prețuții noștri clienți. Serviciile Kingwood includ consultanță, proiectare, producție, logistică, instalare, punere în funcțiune, instruire și servicii post-vânzare pentru linia de producție de biomasă/furaj. Kingwood are în prezent sisteme ISO9000 și ISO14000, certificate de CE și a câștigat multe premii în industria echipamentelor de biomasă. Kingwood are în prezent un centru mare de perforare CNC, un ansamblu de mașini de peleți, un centru de testare, o bază mare de forjare a embrionilor, o bază de producție de echipamente auxiliare pentru linia de producție, un centru de testare a producției de peleți și așa mai departe. Produsele sunt supuse unui control strict al calității de la achiziționarea de materii prime, prelucrarea pieselor de schimb, tratamentul termic, sudarea și asamblarea până la livrarea produsului finit. Kingwood reprezintă calitatea, serviciul și prețul rezonabil - valori de bază față de care compania se angajează.
Contact media I
Oliver Ge
Telefon: 86 13120914095
Contact media II
