绿色燃料与柴油机相结合实现节能减排



绿色燃料与柴油机相结合实现节能减排

柴油机与火花点火发动机相比能够提供更好的热效率、更大的功率输出和更好的耐久性。但是，柴油机也对空气造成了很大的影响。因此，有必要找到可持续和环保型燃料来支撑柴油机的应用和发展。本文旨在使用含氧替代燃料，如生物柴油、ABE（丙酮-丁醇-乙醇），来实现发动机污染物减排的策略，同时保证发动机动力性、经济性不受过多影响。研究发现，使用生物柴油或ABE与传统柴油机相比能够有效降低PM、CO、芳香烃（PAHs）和持久性有机污染物（POPs）的排放，但在很多情况下反而会增加NOx的排放，这是因为大量氧分子的加入，使得燃料燃烧的更加充分。同时，本文还提出微藻类生物柴油相对于其它农作物柴油更适合作为第三代燃料来源，这是因为其不会与传统农作物产生耕地的竞争。

本文所提出的绿色燃料就是将柴油与适量的生物柴油以及少量的水（0.5%）相结合。这种燃料能够提供更好的制动热效率（BTE）和NOx-PM平衡，同时也能够降低PAHs和POPs的排放，但该燃料同样也会增加CO和碳氢化合物（HCs）的排放。因此，使用绿色燃料的同时需配合氧化催化后处理（DOC）。

此外，本文仅说明了不同绿色燃料的使用对排放物种类的影响和对发动机性能的影响，并没有建立强有力的理论机制来说明使用ABE-柴油和水相结合的方法对尾气排放中PAHs、POPs和羰基化合物所产生的影响。因此，今后将尝试多种绿色燃料相互配合使用的策略，来降低污染物的排放。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2015年第159期

作者：John Kennedy Mwangi et al

编译：苗志慧