الوقود الحيوي الجديد يمكن أن يعمل في محركات الديزل العادية
الوقود الحيوي الجديد يمكن أن يعمل في محركات الديزل العادية
فيديو: الوقود الحيوي الجديد يمكن أن يعمل في محركات الديزل العادية
فيديو: الوقود الحيوي أكثر مصادر الطاقة إثارة للجدل 2023, شهر فبراير
Anonim

إن الحاجة إلى محركات مصممة خصيصًا لتشغيل وقود الديزل الحيوي تعيق هذه التقنية.

الوقود الحيوي الجديد يمكن أن يعمل في محركات الديزل العادية
الوقود الحيوي الجديد يمكن أن يعمل في محركات الديزل العادية

قال العلماء إن طريقة جديدة لتكرير وقود الديزل الحيوي بحيث يعمل في محركات سيارات الديزل القياسية يمكن أن تساعد في توسيع استخدام الوقود المتجدد.

يمكن أن يقدم وقود الديزل الحيوي المصنوع من مواد نباتية بديلاً أكثر صداقة للبيئة للديزل المشتق من الوقود الأحفوري أو البتروديزل المستخدم حاليًا. في الاتحاد الأوروبي (EU) ، يجب أن يحتوي الديزل التجاري بالفعل على ما لا يقل عن 7 في المائة من وقود الديزل الحيوي.

لكن التركيب الجزيئي لهذه الأنواع من الوقود يعني أنها تغلي في درجات حرارة مختلفة من وقود البترول ، مما يعني أن المحركات المصممة خصيصًا فقط يمكنها العمل على وقود الديزل الحيوي النقي أو الخلائط التي تحتوي على كميات كبيرة من الوقود. [أهم 10 تقنيات بيئية ناشئة].

الآن ، وجد العلماء في ألمانيا طريقة لتحويل المواد الكيميائية المشتقة من النباتات إلى وقود الديزل الحيوي الذي يلبي خصائص الغليان المطلوبة وفقًا لمعيار EN 590 ، الذي حددته اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي ، للديزل التجاري المباع في الاتحاد الأوروبي.

قال Lukas Gooßen ، أستاذ الكيمياء العضوية في Ruhr-Universität Bochum الذي قاد البحث ، إن دافعه جاء خلال رحلة إلى مصنع وقود حيوي في رواندا قبل بضع سنوات. وقال إن المشكلة تكمن في أنه تم تحويل حافلة واحدة فقط لتعمل بالوقود بسبب نقص الأموال.

قال لـ Live Science: "إذا كنت ستستخدم الوقود الحيوي ، فأنت بحاجة إلى بنية تحتية قائمة يمكنك الاستفادة منها". أي شيء آخر لن يكون في متناول معظم البلدان والمجتمعات. يجب أن يكون هذا هو نقطة البداية ".

السبب في عدم عمل وقود الديزل الحيوي التقليدي في محركات الديزل القياسية هو أن حوالي 95 في المائة من الجزيئات المكونة له لها نفس الطول ، وبالتالي يغلي عند نفس درجة الحرارة تقريبًا.

في المقابل ، يتكون البيتروديزل من خليط من الهيدروكربونات ذات الأطوال المختلفة والتركيبات التي تغلي عند درجات حرارة مختلفة ، مما يعطي البتروديزل نطاق غليان أوسع بكثير. الأهم من ذلك ، هذه هي خصائص الغليان التي تم تصميم السيارات الحديثة من أجلها.

قال Gooßen: "تم تصنيع جميع المحركات خصيصًا لتناسب هذا الوقود". "وقود الديزل ومحركات الديزل تطورت معًا.".

توجد عمليات حالية يمكنها تحويل الزيوت النباتية إلى وقود حيوي مناسب للاستخدام في محركات الديزل القياسية ، ولكن يتم حرق نسبة كبيرة من الوقود لإجراء التكرير. قرر Gooßen وزملاؤه إيجاد طريقة للاستفادة من المحفزات - المواد التي تسرع التفاعلات الكيميائية - لفعل الشيء نفسه في درجات حرارة منخفضة ، باستخدام القليل جدًا من الطاقة.

في ورقة نُشرت على الإنترنت اليوم (16 يونيو) في مجلة Science Advances ، أفادوا أنه باستخدام مزيج من ثلاثة محفزات ، تمكنوا من مزج زيت بذور اللفت إستر الميثيل (RME) - مادة خام شائعة لصنع الوقود الحيوي - والإيثيلين في وقود مع نفس ملف الغليان مثل بتروديزل. الإيثيلين عبارة عن هيدروكربون وفير يمكن إنتاجه من الإيثانول المشتق من النباتات أو الغاز الصخري.

لإثبات إمكاناتها كوقود للمحرك ، بنى الباحثون نموذجًا لسيارة ديزل واستخدموا وقود الديزل الحيوي لدفعها. ومع ذلك ، لا يزال الوقود بعيدًا عن التسويق ؛ وأضاف أن تكلفة الدفعة الأولى أكثر من الإنتاج التجاري ستكون تحديًا كبيرًا ، وكذلك تصميم عمليات صناعية فعالة عالية الإنتاجية.

لكن Gooßen قال إن أحد أكبر العوائق أمام الاستخدام الأوسع للديزل الحيوي هو عدم توافقه مع المحركات القياسية. لكن دراسته الجديدة تظهر أنه يمكن التغلب على هذا التحدي.

وقال: "بدت نقطة الغليان هذه عقبة لا يمكن التغلب عليها تمامًا". "الآن ، نحن نقول ،" كيف يمكننا صنع محفز يجعل هذا أرخص؟ " وهو سؤال مختلف تمامًا عن ، "كيف يمكننا حتى الانتقال من وقود الديزل الحيوي إلى شيء يمكننا وضعه في السيارة؟".

قال دنكان واس ، أستاذ الحفز في جامعة بريستول في المملكة المتحدة ، إن هناك حاجة ملحة لإيجاد وقود مستدام "بدائل سريعة" للوقود الأحفوري الحالي.

وقال إن استخدام إضافة رخيصة وفيرة مثل الإيثيلين لتحويل الوقود الحيوي أمر منطقي ، لكنه اتفق مع مؤلفي الدراسة على أن المحفزات الحالية ليست مناسبة لهذا الغرض وأن العثور على بدائل مناسبة سيكون صعبًا.

قال واس لـ Live Science: "سيكون من الصعب العثور على محفز بسيط ورخيص وطويل العمر وغير متجانس يمكنه تحقيق نفس النتائج مثل هذه الأنظمة المعقدة للغاية".

وأضاف أنه من السابق لأوانه أيضًا تصنيف التكنولوجيا على أنها "مستدامة" ، حتى يتم إجراء تحليل كامل لدورة الحياة للعملية والمنتجات.

المقالة الأصلية على Live Science.

شعبية حسب الموضوع