کدام سوخت تمیزترین است. سوخت های زیست محیطی

در حال حاضر، شرکت Fuel Technologies همه انواع سوخت از جمله توسعه و تولید سوخت با اکتان بالا برای موتورهای مسابقه را توسعه می دهد. ما در حال مطالعه اصول جدید تئوری احتراق هستیم و به دنبال مواد خام تجدیدپذیر هستیم که از نظر زیست محیطی مهم است.

شرکت ما انواع مختلفی از سوخت‌های مسابقه و افزودنی‌ها را برای انواع سری بنزین تولید می‌کند که می‌تواند انتشارات مضر در جو را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. کارشناسان ما همیشه شما را با جزئیات در مورد تمام ویژگی های یک نوع خاص از سوخت تولید شده توسط شرکت ما مطلع خواهند کرد.

TOTEK سوخت و فناوری اطلاعات، محیط زیست و اقتصاد است، شرکتی که با مشارکت مستقیم دانشمندان، توسعه دهندگان سوخت های موشکی و فضایی ایجاد شده است. بهترین پیشرفت های علمی و فنی در زمینه فناوری های سوخت در کار شرکت ما دخیل است.

TOTEK جستجو، توسعه و اجرای انواع سوخت های سازگار با محیط زیست و تولید سازگار با محیط زیست از این سوخت مانند فناوری های سوخت مدرن و غیره است. نفت ضایعات زندگی باستانی است، اما ما می توانیم زباله های زندگی مدرن را به سوخت جدیدی تبدیل کنیم.

نوشابه های گازدار می توانند به سوخت سبز تبدیل شوند

دانشمندان آمریکایی به عنوان بخشی از پروژه ای برای توسعه یک نوع سوخت سازگار با محیط زیست، باتری تولید کرده اند که با نوشابه کار می کند.

دستگاه جدید که تقریبا با هر نوع شکری کار می کند، می تواند به عنوان شارژر تلفن همراه قابل حمل استفاده شود. محققان دانشگاه لوئیس در میسوری بر این باورند که اختراع آنها می تواند در نهایت جایگزین لیتیوم در باتری های بسیاری از دستگاه های الکترونیکی کوچک از جمله رایانه ها شود.

مایع زیست تخریب پذیر حاوی آنزیم هایی است که سوخت - در این مورد شکر - را به الکتریسیته تبدیل می کند و آب را به عنوان محصول جانبی اصلی باقی می گذارد.

در کوتاه مدت افزایش نقش زغال سنگ در تراز سوخت و انرژی کشور پیش بینی می شود که به دلیل ذخایر زیاد آن است. با این حال، محدودیت های زیست محیطی (به ویژه پس از تصویب پروتکل کیوتو) مستلزم توسعه و اجرای فناوری های جدید زغال سنگ سازگار با محیط زیست است که بازده سوخت بالا را با کمترین تأثیر زیست محیطی ممکن تضمین می کند.

استفاده از سوخت زغال سنگ تعلیق یک فرصت واقعی برای جایگزینی نه تنها زغال سنگ "کثیف" و روش های ناکارآمد احتراق آن در کوره های طبقه بندی شده، بلکه همچنین سوخت های مایع و گاز کمیاب است.

این مشکل به ویژه در مناطق زغال سنگ روسیه حاد است، جایی که مقدار زیادی زغال سنگ استخراج شده، که به شکل لجن زغال سنگ پراکنده ریز ارائه می شود، در زباله های هیدرولیک و مخازن ته نشینی اطراف شرکت های استخراج زغال سنگ و پردازش زغال سنگ تجمع می یابد. این مشکل، به عنوان یک قاعده، به ابتدایی ترین راه حل می شود. آب‌های شاخه‌ای معدن، آب‌های فرآیندی کارخانه‌های غنی‌سازی با ذرات ریز زغال سنگ به مخازن رسوب‌گذاری سطحی تخلیه می‌شوند که به‌طور دوره‌ای با روش مکانیکی-هیدرولیک تمیز می‌شوند و لجن زغال‌سنگ استخراج‌شده مجدد یا به کارکرده‌های مصرف شده معدن یا به دره‌ها و مخازن مجاور تخلیه می‌شود. . در برخی موارد، زباله های شناور آبگیری شده و در مناطق آزاد ذخیره می شوند.

تبدیل لجن به یک سوخت دوغاب آب زغال سنگ (WCF) قابل حمل و نقل و فن آوری، امکان دستیابی به یک اثر اقتصادی قابل توجه و بهبود چشمگیر وضعیت زیست محیطی در مناطق را فراهم می کند. در عین حال، سوخت و فناوری‌های به‌دست‌آمده برای استفاده از آن باید الزامات سخت‌گیرانه بازار مدرن را برآورده کند: رقابت اقتصادی و کمترین تأثیر خطرناک زیست‌محیطی ممکن بر محیط‌زیست در طول تولید و استفاده از آن.

با توجه به اینکه هزینه انرژی حرارتی تولیدی از 40 تا 70 درصد بهای تمام شده جزء سوخت است، کاهش هزینه سوخت یا مصرف خاص آن عامل مهمی در حصول اثر اقتصادی است.

سوخت آب - زغال سنگ (VUT) یک سیستم پراکنده متشکل از زغال سنگ، آب و یک عامل نرم کننده است: ترکیب VUT: زغال سنگ (کلید 0-500 میکرون) - 59-70٪، آب - 29-40٪، عامل پلاستیک کننده. - 1% دمای احتراق - 450-650 درجه سانتیگراد. دمای احتراق - 950-1050 درجه سانتیگراد؛

دارای تمام ویژگی های فن آوری سوخت مایع است: در مخازن جاده ای و ریلی، از طریق خطوط لوله، در تانکرها و تانکرها حمل می شود و در مخازن بسته ذخیره می شود.

خواص خود را در طول ذخیره سازی و حمل و نقل طولانی مدت حفظ می کند.

ضد انفجار و ضد حریق

اهداف استراتژیک در معرفی سوخت زغال سنگ معلق عبارتند از:

به حداقل رساندن هزینه ها برای بازسازی سیستم های برق حرارتی موجود؛

افزایش بهره وری اقتصادی و زیست محیطی سیستم های قدرت حرارتی و ایجاد انگیزه اقتصادی برای کنار گذاشتن استفاده از نفت گرمایش، گاز طبیعی و زغال سنگ با احتراق لایه ای.

افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد تضمین شده سیستم های قدرت حرارتی؛

بهبود امنیت انرژی مصرف کنندگان نهایی

به منظور معرفی گسترده سوخت زغال سنگ آب سازگار با محیط زیست، و همچنین سازماندهی تولید بریکت های زغال سنگ و کارخانه های تولید بریکت، قرارداد همکاری بین SPC "Ekotekhnika"، "Sibekotekhnika" (Novokuznetsk) و کارخانه معدن Belovsky امضا شد. تجهیزات (BZGSHO).

وظایف تعیین شد - توسعه و ارائه، طبق دستور شرکت ها، تولید تاسیسات مدولار برای تهیه CWF بر اساس زغال سنگ و لجن زغال سنگ و مجتمع های فناوری برای به دست آوردن انرژی حرارتی و (یا) الکتریکی مقرون به صرفه در حین احتراق آن. در عین حال، با در نظر گرفتن این واقعیت که قبلاً یک کارخانه بریکت برای تولید سوخت بریکت از زغال سنگ و لجن زغال سنگ در BZGSHO ایجاد شده است، وظایف سازماندهی ساخت مجموعه تجهیزات لازم برای تکمیل آماده سازی مدولار CWF کارخانه ها، کارخانه های بریکت سازی و مجتمع های تکنولوژیکی، تامین تجهیزات مرتبط، مونتاژ مجتمع های توسعه یافته و آموزش پرسنل عملیاتی.

سوخت آلاینده محیطی وسایل نقلیه موتوری

در مرحله اول، یک مجموعه فناوری نمایشی آزمایشی برای تهیه CWF و احتراق آن در کارخانه نصب و به بهره برداری رسید.

در حال حاضر، سوخت زغال سنگ تعلیق از لجن زغال سنگ حاصل از استخراج هیدرولیک نیز در یک کارخانه آزمایشی در دیگ بخار معدن Tyrganskaya تهیه می شود. دیگ KE-10-14S به شلیک مشترک زغال سنگ و VUT منتقل شد. سوخت اضافی به دیگ بخار OAO Khleb (Novokuznetsk) حمل می شود، جایی که دیگ نفت و گاز KP-0.7 به VUT منتقل شده است. تجربه عملیاتی به‌دست‌آمده در کارکرد دیگ‌های مختلف که با سوخت تعلیق کار می‌کنند هم در تابستان و هم در زمستان (در دمای تا -42 درجه سانتی‌گراد) کارایی بالای استفاده از نوع جدیدی از سوخت مایع از زغال‌سنگ را نشان می‌دهد.

مزیت های زیست محیطی VUT نسبت به سایر انواع سوخت توسط کمیسیون نماینده در طول اولین مسابقه همه روسی نوآوری های بوم شناختی روسیه که در سال 2005 برگزار شد بسیار قدردانی شد. پروژه "فناوری سازگار با محیط زیست برای دفع یکپارچه لجن و ضایعات شناورسازی از کارخانه های آماده سازی زغال سنگ با سوزاندن سوخت دوغاب" ارائه شده توسط CJSC NPP Sibekotekhnika مقام اول را کسب کرد.

معرفی فناوری های کارآمدتر و سازگار با محیط زیست در بخش انرژی یکی از وظایف اولویت دار امروز است. این هم به دلیل نیاز به هر گونه صرفه جویی در منابع انرژی و هم به دلیل حفاظت از محیط زیست است - مشکلی که با توجه به کاهش مورد انتظار در عرضه گاز طبیعی به نیروگاه های روسیه و افزایش مصرف آنها حتی تشدید خواهد شد. از زغال سنگ گزارش های ارائه شده در پنجمین بخش کنفرانس علمی-عملی بین المللی "اکولوژی انرژی-2000" به این موضوعات اختصاص داشت.

کاهش برنامه ریزی شده در عرضه سوخت گاز به نیروگاه های روسیه در سال های آینده، مهندسان نیرو را مجبور می کند تا کارهای گسترده ای را برای جایگزینی گاز طبیعی با زغال سنگ و سایر انواع سوخت جامد و معرفی فناوری های جدید، از جمله فناوری های مرتبط با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر رشد مصرف زغال‌سنگ در نیروگاه‌های حرارتی، به‌ویژه با روش‌های سنتی احتراق آن، ناگزیر پیامدهای منفی زیست‌محیطی را در پی خواهد داشت. انتقال به منابع انرژی تجدیدپذیر مستلزم هزینه های اولیه زیادی است، اگرچه، همانطور که کارشناسان معتقدند، می توانند به سرعت جواب دهند. با چنین جایگزینی، روش ها و فناوری های کم هزینه برای انرژی توسعه یافته توسط علم و فناوری داخلی و همچنین تجربه جهانی در این زمینه ها مورد توجه است.

گزارش های ارائه شده در کنفرانس در مورد موضوعات ذکر شده در عنوان مقاله را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

• - اختصاص به فن آوری برای به دست آوردن، آماده سازی برای احتراق و احتراق مناسب سوخت.
• - اختصاص به منابع جدید انرژی و روش های تبدیل آن.

از گزارش های گروه اول، توجه شرکت کنندگان بخش، به ویژه گزارش ا.ا. Evtushenko و همکاران "فناوری جدید برای استفاده از سوخت جامد در بخش انرژی" (دانشگاه فنی دولتی نووسیبیرسک، نووسیبیرسک-انرگو). نویسندگان این گزارش یک فناوری اصلی برای تهیه و احتراق یک کامپوزیت مایع متشکل از مخلوط زغال سنگ و ذغال سنگ نارس را پیشنهاد و آزمایش کردند. طبق این فناوری، یک سوسپانسیون مخصوص ذغال سنگ در آب به یک دیسپرسر-کاویتاتور فرستاده می شود و پس از آن با یک سوسپانسیون آبی از ذغال سنگ نارس خرد شده مخلوط می شود، همچنین در یک دیسپرس-کاویتاتور از قبل تصفیه شده است. در هر دو مورد، محتوای فاز مایع در سوسپانسیون ها باید حداقل 15 درصد حجمی باشد. در صورت لزوم می توان روغن یا نفت کوره را نیز به مخلوط حاصل اضافه کرد. بنابراین، با توجه به تنوع اجزا، شدت پردازش هر یک از آنها و ترکیب به عنوان یک کل، یک سوخت مایع سازگار با محیط زیست با کیفیت معین به دست می آید. می توان از آن هم به عنوان سوخت اصلی و هم به عنوان استارت استفاده کرد. تجربه سوزاندن سوخت کامپوزیت بسیار موفق بود.

در گزارش گ.ن. Delyagin "سوخت سازگار با محیط زیست ECOWUT - راهی برای بهبود چشمگیر وضعیت زیست محیطی در بخش انرژی روسیه" (GUP "انجمن علمی و تولید" Gidroturboprovod "، مسکو)، پیشنهاد شد از سوخت آب و زغال سنگ ایجاد شده بر اساس زغال سنگ، به جای گاز طبیعی، در بویلرهای TPP و دیگ بخار خانه ها در حال حاضر دارای ویژگی های مورد نیاز مصرف کنندگان است. سوخت ECOVUT یک سوخت ارزان و سازگار با محیط زیست است که فناوری تولید آن در دهه گذشته در NPO Hydrotruboprovod ایجاد شده است. در طول تولید این سوخت، در نتیجه فعال شدن مکانیکی شیمیایی اجزای اولیه آن، ساختار زغال سنگ به عنوان یک توده سنگ طبیعی تقریباً به طور کامل از بین می رود. زغال سنگ به اجزای آلی و معدنی جداگانه با واکنش پذیری سطحی بالا تجزیه می شود که حاصل چنین پردازش سوخت جامد است. آب منبع، که دارای ساختار مرتبطی است، در طول تولید ECOVUT نیز دستخوش تعدادی دگرگونی می شود که منجر به تشکیل یک محیط پراکندگی اشباع شده از اجزای یونی می شود. بنابراین، سوخت ECOVUT یک سوخت بسیار پایدار، ضد انفجار و ضد آتش است. در طول ذخیره طولانی مدت آن در مخازن ذخیره، رسوب متراکم هرگز تشکیل نمی شود.

هنگامی که ECOVUT سوزانده می شود، هیچ مونوکسید کربن، هیدروکربن های ثانویه، دوده و مواد سرطان زا در محصولات احتراق وجود ندارد. تشکیل و انتشار ذرات میکرونی، اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای نیتروژن به شدت کاهش می یابد. سطح انتشار اکسید نیتروژن، به عنوان یک قاعده، از 0.08-0.1 گرم در MJ تجاوز نمی کند، که 50-60٪ از سطح مجاز است. قیمت سوخت ECOVUT به طور قابل توجهی به قیمت مواد اولیه اولیه (زغال سنگ، آب، مواد شیمیایی) بستگی دارد. سهم زغال سنگ اولیه (به ازای هر 1 تن معادل سوخت) در هزینه سوخت ECOVUT 40-60٪ است. هزینه کل (به ازای هر 1 تن) سوخت ECOWUT، آماده برای استفاده و بدون نیاز به هیچ گونه آماده سازی از مصرف کننده، تنها 5 تا 18 درصد از قیمت زغال سنگ اصلی (همچنین در هر 1 تن) بیشتر است. با توجه به داده های سال 1999، اگر قیمت زغال سنگ سخت اولیه از مصرف کننده 300 روبل در تن (460 روبل در هر تن) باشد، قیمت سوخت ECOVUT از 290 تا 325 روبل خواهد بود. برای 1 تن (480-540 روبل / TCE). فن آوری آماده سازی و احتراق ECOWUT در تعدادی از TPP ها در روسیه از جمله Irkutsk CHPP-11، Semipalatinsk CHPP-2 و غیره آزمایش شد. روش سوزاندن سوخت ECOWUT در بستر سیال بر روی دیگ گرمایش HP-18 آزمایش شد. یک دیگ بخار در اولیاننو، منطقه مسکو. دیگ سوخت ECOWUT به طور دائم به بهره برداری رسیده است.

احتراق بستر سیال در تعدادی از گزارش ها مورد بحث قرار گرفته است. تجربه سوزاندن زغال سنگ و ضایعات قابل احتراق در دیگ صنعتی آزمایشی USTU با بستر سیال در گردش (CFB) توسط A.P. باسکاکوا، اس.و. Dyukina و دیگران دیگ CFB USTU با قدرت حرارتی 11.6 مگاوات برای سوزاندن تعدادی از انواع زغال سنگ در حالت CFB طراحی شده است: Berezovsky B-2، Kuznetsky T، Bulanashsky G، باطله های غنی سازی زغال سنگ الهی. داده های به دست آمده در طی احتراق آزمایشی در توسعه یک پروژه برای بازسازی دیگ بخار KVTS-10 استفاده شد. یک دیگ بخار با بستر سیال کوچک با ظرفیت 1 مگاوات ساخته شده است که به طور خاص برای نصب در دیگ های بستر موجود برای پس از احتراق سرباره و خاکستر بادی خروجی از کوره دیگ اصلی طراحی شده است.

مشکلات ایمنی محیطی در حین احتراق سوخت های کم عیار و دفع زباله های قابل احتراق در کوره های بستر سیال در گزارش کارمندان دانشگاه فنی دولتی اورال B.V مورد بحث قرار گرفت. Berga و دیگران وابستگی های تجربی غلظت اکسیدهای نیتروژن در گازهای دودکش به دمای بستر سیال و ضریب هوای اضافی در طی احتراق زغال سنگ Neryungri و Kizelovsk ارائه شده است. مشخص شده است که غلظت اکسیدهای نیتروژن در گازهای دودکش با افزایش دمای بستر سیال افزایش می یابد. در عین حال، حضور گوگرد در سوخت به طور قابل توجهی بازده اکسیدهای نیتروژن را کاهش می دهد، زیرا همزمان با تشکیل آنها، آنها صرف اکسیداسیون اضافی اکسیدهای گوگرد می شوند:

• 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
• 2NO + SO2 = N2O + 2SO3.

استفاده از فناوری بستر سیال در دمای پایین می تواند تا حد زیادی مشکل کاهش انتشار اکسیدهای گوگرد در جو را حل کند. برای انجام این کار، مواد افزودنی مناسب (سنگ آهک یا دولومیت) به بستر سیال وارد می شود که گوگرد را با توجه به واکنش ها به سولفات متصل می کند:

CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0.5O2 = CaSO4.

امکان استفاده از بستر سیال برای سرکوب تشکیل دیوکسین ها در نظر گرفته شد. میانگین انتشار دیوکسین از نیروگاه های حرارتی، به گفته نویسندگان، 2.5 نانوگرم در متر مکعب است که 2.5 برابر بیشتر از حد مجاز است. البته لازم به ذکر است که نیروگاه های حرارتی از نظر مجموع انتشار دیوکسین در جایگاه چهارم در بین منابع مختلف (دستگاه های گرمایشی انفرادی، زباله سوزهای قدیمی و وسایل نقلیه) قرار دارند و سهم آنها 0.13 درصد (بدون احتساب نیروگاه های سوزاننده پسماندهای مختلف) است. به گفته نویسندگان این گزارش، سطح پایین دیوکسین در محصولات احتراق را می توان با احتراق تک مرحله ای سوخت (و زباله) در کوره های بستر سیال به دست آورد، اما برای این امر لازم است رژیمی ارائه شود که باعث افزایش میزان سوخت شود. زمان ماند محصولات احتراق در لایه

یک فناوری جدید برای احتراق زغال سنگ با پیش گرم کردن غبار زغال سنگ در دمای بالا که در موسسه تحقیقات مهندسی حرارتی سیبری (JSC SibVTI) توسعه یافته است، در گزارش V.V ارائه شده است. Bely و دیگران. با استفاده از این فناوری، انتشار اکسید نیتروژن با پیش گرم کردن غبار زغال سنگ تا 850 درجه کاهش می یابد. C در شرایط یک محیط کاهنده، زمانی که نیتروژن به حالت آزاد (N2) می رود و به دنبال آن احتراق مرحله ای غبار ذغال سنگ داغ می شود. بر اساس داده های تجربی به دست آمده، یک واحد دیگ بخار صنعتی آزمایشی در CHPP Minusinsk طراحی شد که باید دارای شاخص های انتشار زیر باشد (mg/Nm3): اکسیدهای نیتروژن - تا 200، اکسیدهای گوگرد - تا 300، خاکستر - تا 50 یعنی مطابق با هنجارهای قدیمی و جدید و همچنین مطابقت با بهترین استانداردهای بین المللی. واحد آزمایشی دیگ بخار در Minusinsk CHPP برای آزمایش و نشان دادن این فناوری جدید برای احتراق سوخت و تصفیه گاز طراحی شده است. با توسعه موفقیت آمیز آن، فناوری پیشنهادی می تواند به طور گسترده در نیروگاه های حرارتی استفاده شود.

یک نیروگاه حرارتی سازگار با محیط زیست با احتراق کاتالیستی سوخت گاز در گزارش A.I مورد بحث قرار گرفت. Polivody و غیره (MPEI، UTEKH). ENIN و MPEI تعداد زیادی کار تحقیقاتی را با هدف توسعه یک نیروگاه حرارتی کاتالیزوری دوستدار محیط زیست (KTPS) انجام دادند که از حذف کامل انتشار مواد مضر در حوضه هوا به دلیل احتراق سوخت در حضور کاتالیزور اطمینان می دهد. استفاده از کاتالیزورها امکان اکسیداسیون عمیق بدون شعله سوخت را در دماهای راکتور در محدوده 600-800 درجه فراهم می کند. از جانب.

راکتورهای کاتالیزوری را می توان به دو نوع تقسیم کرد: اولی - با یک کاتالیزور ثابت و انتقال حرارت به سیال کار از طریق تابش مادون قرمز، و دوم - با یک بستر سیال سیال. کاتالیزورهای ثابت عمدتاً برای مخلوط های سوخت و هوا حاوی سوخت های گازی و بخار استفاده می شوند. در راکتورهایی با بستر سیال سیال، اکسیداسیون سوخت گازی یا مایع با اکسیژن اتمسفر در توده معلق گرانول با قطر 2-4 میلی متر اتفاق می افتد. گاما آلومینا به عنوان ماده گرانول استفاده می شود. در حال حاضر، کار توسعه برای ساخت اولین CHPPP آزمایشی با ظرفیت 2 مگاوات برای تامین برق و گرما در منطقه کوچک خودمختار کورکینو در مسکو در حال انجام است. استفاده از نیروگاه های کاتالیزوری به جای دیگ های قدیمی کم بازده باعث بهبود چشمگیر وضعیت اکولوژیکی شهر خواهد شد.

گروه دوم گزارش های مربوط به موضوع "فناوری های سازگار با محیط زیست با استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر" - تحت پوشش: فناوری های انرژی زمین گرمایی (گزارش O.V. Britvin، O.A. Povarov و دیگران از RAO "UES of Russia"، NTC "Geo" MPEI, JSC " ژئوترم") استفاده هماهنگ مشترک از انرژی خورشیدی و زمین گرمایی (G. Erdmann و J. Hinrichsen - دانشگاه فنی برلین). استفاده از پمپ های حرارتی برای تامین گرما به مصرف کنندگان مستقل (G.V. Nozdrenko و دیگران - NSTU، OJSC Novosibirskenergo).

در این بخش از کنفرانس، گزارش‌ها و گزارش‌هایی در مورد تعدادی دیگر از مسائل و مشکلات مرتبط با محیط زیست بخش انرژی، از جمله بهبود مشعل‌های گرداب انرژی (B.V. Berg و دیگران - USTU) ارائه شد. حفاظت از محیط زیست در هنگام حمل و نقل و ذخیره سازی سوخت جامد در نیروگاه های حرارتی (V.V. Demkin و V.I. Kazakov - RAO "UES of Russia" و UralVTI). روش های استفاده از انرژی گاز طبیعی منتقل شده بدون انتشار مواد مضر به محیط زیست (V.S. Agababov و دیگران - MPEI، CHPP-21 "Mosenergo"، Mosenergoproekt). ارزیابی اثربخشی اقدامات زیست محیطی فن آوری برای دیگهای نفت و گاز (LE Egorov و دیگران - MPEI)؛ سیستم های ذخیره سازی جایگزین برای گاز طبیعی در حالت جذب شده (L.L. Vasiliev et al. - Lykov Institute of Heat and Mass Transfer). بهبود روش های کنترل عملیاتی وضعیت فنی تجهیزات نیروگاه های توربین برای کاهش بیش از حد سوخت و انتشارات مضر از نیروگاه های حرارتی (EV Dorokhov و همکاران - MPEI).

یکی از شرکت های طراحی خودرو شفیلد در حال توسعه یک سیستم سوخت کارآمد و سازگار با محیط زیست جدید برای خودروهای هیدروژنی است. نمایندگان شرکت ITM Power می گویند که پس از توسعه سوخت هیدروژنی برای اولین بار می توان در خانه تکثیر کرد.

این شرکت گفت که سوخت جدید را می توان در وسایل نقلیه بنزینی برای سفرهای تا 25 مایل استفاده کرد. علاوه بر این، برای سفرهای طولانی تر، امکان بازگشت به نسخه بنزینی وجود دارد. اولین نمونه اولیه بر اساس فورد فوکوس ساخته شد.

توسعه دهندگان ITM Power می گویند تنها عاملی که تا کنون چنین خودروهایی را متوقف کرده است، هزینه تجهیزاتی بوده است که آب، پلاتین و برق را به هیدروژن تبدیل می کند.

در حال حاضر واحدهایی از خودروهایی که با سوخت هیدروژنی کار می کنند در دنیا وجود دارد. همچنین تعداد پمپ بنزین هایی که قابلیت سرویس دهی به این گونه خودروها را دارند نیز کم است. علاوه بر این، وسایل نقلیه فعلی با هیدروژن مایع کار می کنند که ذخیره آن دشوار است. از طرف دیگر، باید از سلول‌های سوختی قابل تعویض خارج از قفسه یا موتورهای الکتریکی استفاده شود.

نمونه اولیه مبتنی بر فورد فوکوس ITM Power دارای سیستم سوختی است که قادر به سوزاندن هیدروژن در یک موتور بنزینی معمولی است.

هشت سال طول کشید تا ITM Power یک راه جدید و نسبتا ارزان برای تولید هیدروژن ایجاد کند. ایستگاه سوخت‌گیری ثبت اختراع آن‌ها از یک ماده منحصربفرد و کم‌هزینه استفاده می‌کند که نیاز به پلاتین را با هزینه تقریباً 1٪ از هزینه فناوری سنتی که قبلاً استفاده می‌شد، کاهش می‌دهد.

سیستم جدید امکان تولید هیدروژن را در خانه فراهم می کند. انتظار می رود در صورت تولید چنین ایستگاهی بر روی نوار نقاله، هزینه آن معادل خرید دیگ معمولی برای گرمایش آب باشد. همچنین انتظار می‌رود که با فراگیر شدن فناوری جدید، معادل هیدروژن بنزین حدود 80 سنت قیمت داشته باشد.

عنصر اصلی سیستم به اصطلاح "الکترولایزر" خواهد بود که آب و برق را به هیدروژن و اکسیژن خالص تبدیل می کند. به منظور تولید کاملاً سازگار با محیط زیست، دریافت برق با استفاده از انرژی باد، جزر و مد، خورشید و همچنین از طریق نیروگاه های برق آبی پیشنهاد شده است.

در سرتاسر جهان، سوخت‌های فسیلی همچنان به‌عنوان منبع انرژی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، که اگرچه هر ساله از نظر زیست‌محیطی بهبود می‌یابد، اما آلودگی ناشی از اگزوز آن یکی از مشکلات اصلی زیست‌محیطی باقی مانده است. این امر باعث می شود تا دانشمندان و مهندسان در مورد امکان استفاده از سوخت های جایگزین به عنوان سایر منابع انرژی فکر کنند.

چنین پیشرفت‌های زیادی وجود دارد، اما بسیاری از انواع سوخت‌های سازگار با محیط‌زیست به استفاده سریالی نمی‌روند.

فشار هوای فشرده

محرک پنوماتیک تقریباً به طور همزمان در فرانسه و هند توسعه یافت. اکنون چنین خودروهایی در حال حاضر به تولید انبوه می رسند. برای حرکت از نیروی تولید شده توسط هوای فشرده استفاده می شود. چنین وسیله نقلیه ای سرعتی تا 35 کیلومتر در ساعت (با استفاده از مقدار کمی سوخت تا 90 کیلومتر در ساعت) توسعه می دهد. مصرف هوای فشرده در معادل بنزین حدود یک لیتر در هر 100 کیلومتر است.

موتور الکلی

اتانول یا اتیل الکل یکی از رایج ترین سوخت های جایگزین است. در ایالات متحده و برزیل، حدود 32000 پمپ بنزین سوخت اتیل را می فروشند. بیش از 230 میلیون وسیله نقلیه در سراسر جهان از آن استفاده می کنند. ماده ای که در طی تخمیر محصولات مختلف به دست می آید، انرژی کافی را تامین می کند و محصولات احتراق آن هیچ آسیبی به محیط زیست وارد نمی کند.

انرژی بیودیزل یا روغن نباتی

طراحی یک موتور دیزل به خودی خود کارآمدتر از موتور بنزینی است. و اگر آن را با روغن نباتی پر کنید، دوستدار محیط زیست نیز می باشد. ما در مورد روغن مخصوص فرآوری شده صحبت می کنیم. شما می توانید چنین سوختی را حتی در خانه با استفاده از فرآیندهای فناوری ساده تهیه کنید. این فناوری مزایای زیادی دارد: نیازی به تغییر طراحی موتور در اتومبیل های مونتاژ شده نیست، از منابع تجدیدپذیر برای تولید آن استفاده می شود و اگزوز برای محیط زیست کاملاً ایمن است.

موتور هیدروژنی

در آغاز قرن بیست و یکم، یک موتور هیدروژنی ساخته شد. از نظر فناوری، سوخت هیدروژن را می توان در موتورهای احتراق داخلی معمولی نیز استفاده کرد، اما پس از آن قدرت 60 تا 82 درصد کاهش می یابد. اگر تغییرات لازم را در سیستم جرقه زنی ایجاد کنید، برعکس، قدرت فقط 117٪ افزایش می یابد، در این حالت، افزایش خروجی اکسید نیتروژن منجر به سوختن پیستون ها و سوپاپ ها می شود و واکنش هیدروژن با مواد دیگر منجر به سایش سریع موتور می شود. یک نسخه بهبود یافته از آن در آینده احتمالاً می تواند حتی از آب به عنوان سوخت استفاده کند. علاوه بر این، هیدروژن بسیار فرار است، بنابراین ذخیره آن به صورت مایع در مخزن سوخت هیدروژن BMW مشکل است. ماشین در تصویر) فقط در یک هفته عدم استفاده، نیمی از مخزن سوخت هیدروژن تبخیر می شود.

موتور الکتریکی

یک نوع موتور وجود دارد که اصلاً اگزوز تولید نمی کند - برقی. فناوری تاریخچه خود را از قرن نوزدهم آغاز می کند. محبوبیت موتور الکتریکی توسط تراموا و واگن برقی به عنوان حمل و نقل شهری ترویج شد، اما در این مورد، حمل و نقل به جریان الکتریکی ثابت به شکل سیم نیاز داشت. خودروی الکتریکی در آن زمان هرگز محبوبیتی کسب نکرد، اگرچه زودتر از خودروهای دارای موتور احتراق داخلی ظاهر شد. اکنون خودروهای برقی به تولید انبوه می‌رسند، ایستگاه‌های پر کردن برق برای آنها در شهرها تجهیز می‌شوند و این فناوری محبوبیت پیدا می‌کند.

خودروی هیبریدی

به خصوص خودروهای هیبریدی با استفاده همزمان از یک موتور الکتریکی و یک موتور احتراق داخلی محبوب هستند که به خودرو اجازه می دهد هم از شارژ الکتریکی و هم از سوخت معمولی رانده شود. البته خودروهای هیبریدی جو را به طور کامل از آلاینده‌های مضر خلاص نمی‌کنند، اما میزان گازهای خروجی را کاهش می‌دهند، در حالی که به شما امکان می‌دهند تا میزان قابل توجهی در مصرف سوخت صرفه‌جویی کنید و عملکرد را کاهش دهید.

حمل و نقل جاده ای به عنوان منبع آلودگی محیط زیست. دلایل تشکیل اجزای سمی در گازهای خروجی موتورهای احتراق داخلی

در سال های اخیر به دلیل افزایش تراکم تردد در شهرها، آلودگی هوا توسط محصولات احتراق موتورها به شدت افزایش یافته است. گازهای خروجی موتورهای احتراق داخلی (ICE) عمدتاً از محصولات احتراق سوخت بی ضرر - دی اکسید کربن و بخار آب تشکیل شده است. با این حال، در مقادیر نسبتا کمی آنها حاوی موادی هستند که اثرات سمی و سرطان زا دارند. اینها مونوکسید کربن، هیدروکربن هایی با ترکیبات شیمیایی مختلف، اکسیدهای نیتروژن هستند که عمدتا در دما و فشار بالا تشکیل می شوند.

در طی احتراق سوخت های هیدروکربنی، تشکیل مواد سمی رخ می دهد که با شرایط احتراق، ترکیب و وضعیت مخلوط مرتبط است. در موتورهای احتراق مثبت، غلظت مونوکسید کربن به دلیل کمبود اکسیژن به مقادیر بالایی می رسد تا سوخت را به طور کامل در زمانی که روی یک مخلوط غنی از سوخت کار می کنند، اکسید کند.

هنگام رانندگی در شهر و جاده‌هایی با شیب متغیر و تغییر مکرر سرعت با دنده درگیر و دریچه گاز باز، موتورها باید حدود 1/3 زمان سفر را در حالت اجباری دور کار کنند. در حالت بیکار اجباری، موتور تسلیم نمی شود، بلکه برعکس، انرژی انباشته شده توسط خودرو را جذب می کند. در عین حال، سوخت به طور غیر منطقی مصرف می شود که افزایش جذب آن منجر به انتشار بیشترین گازهای سمی CO و CH در جو می شود.

گازهای خروجی خودرو مخلوطی از حدود 200 ماده است. آنها حاوی هیدروکربن ها هستند - اجزای سوخت نسوخته یا ناقص سوخته، که نسبت آنها به شدت افزایش می یابد اگر موتور در سرعت های پایین کار می کند یا در لحظه افزایش سرعت در شروع، به عنوان مثال. در زمان راه بندان و در چراغ قرمز. در این لحظه است که پدال گاز فشرده می شود، بیشترین ذرات نسوخته آزاد می شود: حدود 10 برابر بیشتر از زمانی که موتور در حالت عادی کار می کند. گازهای نسوخته نیز شامل مونوکسید کربن معمولی است که در هر جایی که چیزی می سوزد به یک مقدار یا مقدار دیگر تشکیل می شود. گازهای خروجی موتوری که با بنزین معمولی کار می کند و در حالت عادی کار می کند، به طور متوسط ​​حاوی 2.7 درصد مونوکسید کربن است. با کاهش سرعت، این سهم به 3.9 درصد و در سرعت پایین تا 6.9 درصد افزایش می یابد.

عوامل اصلی عملیاتی مؤثر بر میزان انتشار مضر موتور، عواملی هستند که وضعیت قطعات گروه سیلندر-پیستون (CPG) را مشخص می کنند. افزایش سایش قطعات CPG و انحراف از شکل هندسی صحیح آنها باعث افزایش غلظت اجزای سمی در گازهای خروجی (EG) و گازهای میل لنگ (CG) می شود.

بخش اصلی CPG که عملکرد و سازگاری با محیط زیست موتور به آن بستگی دارد، سیلندر است، زیرا محکم بودن محفظه احتراق به توانایی آب بندی رینگ در ارتباط با سیلندر بستگی دارد. شدت رشد شکاف بین رینگ ها و شیارهای پیستون عمدتاً به وضعیت فنی سیلندرها و رینگ های پیستون بستگی دارد. بنابراین، کنترل و تنظیم شکاف بین رینگ و سیلندر در حین کار، ذخیره قابل توجهی برای کاهش میزان ناخالصی های مضر در گاز خروجی و گاز خروجی از طریق بهبود شرایط احتراق سوخت و کاهش میزان روغن باقی مانده در اگزوز است. فضای بیش از پیستون

انتشارات سمی موتورهای احتراق داخلی گازهای اگزوز و میل لنگ است. با آنها، حدود 40 درصد ناخالصی های سمی از انتشار کل وارد جو می شود. محتوای هیدروکربن ها در گازهای خروجی به شرایط فنی و تنظیمات موتور بستگی دارد و در بازه های آرام از 100 تا 5000 درصد یا بیشتر است. با مجموع مقدار کمی گازهای میل لنگ معادل 2-10٪ گازهای خروجی در کل آلودگی اتمسفر، نسبت گازهای میل لنگ برای موتورهای کمی فرسوده حدود 10٪ است و در هنگام کار با موتورهای فرسوده به 40٪ می رسد. گروه سیلندر-پیستون، t.to. غلظت هیدروکربن ها در گازهای میل لنگ 15-10 برابر بیشتر از موتور مصرف شده است. مقدار CG و همچنین ترکیب شیمیایی آنها به وضعیت قطعات CPG که محفظه احتراق را آب بندی می کنند بستگی دارد. نفوذ گازهای سیلندر به داخل میل لنگ و پشت به اندازه شکاف های بین قسمت های مالشی CPG بستگی دارد. در عین حال، نسبت هیدروکربن‌های با خواص سرطان‌زایی به دلیل افزایش ضایعات نفتی و افزایش جریان گاز میل لنگ از طریق یک سیستم تهویه بسته میل لنگ افزایش می‌یابد.

با رسیدن به حد مجاز سایش موتور، انتشار گازهای گلخانه ای به طور متوسط ​​50 درصد افزایش می یابد. در نمونه آزمایش‌های شتاب‌دهی‌شده در NAMI، مشخص شد که سایش موتور، انتشار هیدروکربن‌ها را 10 برابر افزایش می‌دهد. بخش عمده ای از موتورهای با افزایش شفافیت گازهای خروجی، موتورهایی هستند که دستخوش تعمیرات اساسی شده اند.

درجه کاهش فشار محفظه احتراق به سایش قطعات CPG، انحراف ماکرو هندسه آنها از شکل هندسی صحیح بستگی دارد. با افزایش نشتی محفظه احتراق، افزایش CO و CH و کاهش CO2 در نتیجه بدتر شدن شرایط احتراق سوخت رخ می دهد. علاوه بر کاهش کیفیت سازماندهی فرآیند کار، شکاف های بین رینگ و سیلندر و همچنین شکاف های بین رینگ و شیار پیستون، منجر به افزایش مقدار روغن وارد شده به اور می شود. فضای پیستون، به افزایش انحراف از دینامیک داده شده انتشار گرما در طول فرآیند احتراق، و در نتیجه، افزایش در جرم کل انتشار سمی. روغن 30 تا 40 درصد از ذرات جامد موجود در گاز خروجی را تشکیل می دهد.

بخش اصلی CPG سیلندر است که امکان اقتصادی و زیست محیطی کارکرد موتور به آن بستگی دارد. سایش آسترهای سیلندر شکل بیضی برجسته ای دارد که محور اصلی آن در صفحه نوسان شاتون قرار دارد. دلیل تشکیل بیضی سیلندرها عمدتاً افزایش بار پیستون ها روی آستین ها در صفحه نوسان میله های اتصال است. نقص فناوری مونتاژ بلوک سیلندر نیز بر بیضی بودن سیلندرها تأثیر می گذارد. تغییر ماکرو هندسه سیلندرها (بیضی و مخروطی) پس از مونتاژ موتور نیز منجر به بدتر شدن تناسب رینگ های پیستون با آینه سیلندر می شود. مشخص است که هنگام نصب آسترها در بلوک های مارک های مختلف موتورهای احتراق داخلی، بیضی در سیلندرها 2-3 برابر افزایش می یابد.

توجه به این نکته بسیار مهم است که ماهیت اعوجاج ماکروهندسه آسترهای سیلندر پس از مونتاژ و در حین کار برای اکثر طرح‌های بلوک‌های سیلندر با "لاینر مرطوب" یکسان است. محور اصلی بیضی سیلندر تشکیل شده در هنگام مونتاژ، در ناحیه توقف حلقه فشرده سازی بالایی در نقطه مرگ بالای پیستون، همان جهتی دارد که محور اصلی بیضی شکل گرفته در حین کارکرد. این ویژگی تغییر شکل سیلندرها با تغییر شکل بیشتر بلوک در مکان های بین سوراخ های آستین توضیح داده می شود.

کاهش بیضی سیلندرها به کاهش میزان سایش رینگ ها و شیارهای پیستون کمک می کند که به طور کلی عملکرد رینگ های پیستون را بهبود می بخشد و آب بندی محفظه احتراق را بهبود می بخشد. مشخص است که جایگزینی حلقه های خراش دهنده روغن پس از توسعه منبع حاشیه ای تا حدی سطح متوسط ​​سمیت موتور را بازیابی می کند. بدون شک، اگر در هنگام تعویض حلقه ها، بیضی بودن سیلندرها به میزان حد مجاز برای ساخت آسترهای جدید تنظیم شود، تأثیر آن بسیار بیشتر خواهد بود.

توسعه روش‌های جدید اختلاط و انحلال و توصیف ریاضی اثرات افزودنی‌ها و افزودنی‌های مناسب در سوخت‌های نفتی، زمان توسعه ترکیبات جدید سوخت‌های جایگزین و پیش‌بینی خواص فیزیکوشیمیایی آن‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، که به بهبود جریان کار موتور در زمانی که استفاده از سوخت های جایگزین جدید

تجزیه و تحلیل ادبیات داخلی و خارجی نشان داد که توسعه انتقال به انواع جدید سوخت از سه مرحله اصلی عبور خواهد کرد. در مرحله اول از سوخت های استاندارد نفتی، الکل ها، افزودنی های هیدروژن و سوخت های هیدروژن دار، سوخت های گازی و ترکیبات مختلف آنها استفاده می شود که مشکل صرفه جویی نسبی در سوخت های نفتی را حل می کند. مرحله دوم مبتنی بر تولید سوخت های مصنوعی، مشابه نفت، تولید شده از زغال سنگ، شیل نفتی و غیره خواهد بود. در این مرحله مشکلات تامین طولانی مدت ناوگان موتورهای موجود با انواع جدید سوخت برطرف خواهد شد. مرحله آخر و سوم با انتقال به انواع جدید حامل های انرژی و نیروگاه ها (موتورهای هیدروژنی، استفاده از انرژی هسته ای) مشخص می شود.

تبدیل موتورهای احتراق داخلی به هیدروژن و سوخت حاوی هیدروژن یک فرآیند پیچیده اجتماعی-اقتصادی است که مستلزم تجدید ساختار عمده تعدادی از صنایع است، بنابراین در مرحله اول، قابل قبول ترین گزینه بهره برداری از موتورهای دیزلی است. با افزودن سوخت های حاوی هیدروژن. اطلاعات بسیار محدود در ادبیات در مورد ویژگی های احتراق سوخت های هیدروکربنی با افزودنی های هیدروژن و آمونیاک در موتورهای دیزلی اجازه نمی دهد پاسخی صریح به این سوال در مورد تأثیر سوخت های حاوی هیدروژن بر عملکرد یک موتور دیزل ارائه شود.

همچنین، موضوع استفاده از سوخت مایع مصنوعی (GTL) تولید شده از زغال سنگ در موتورهای دیزل بسیار ضعیف مورد مطالعه قرار گرفته است. داده‌های ادبیات مختلف امکان ارزیابی واضح اثر GTL بر فرآیند کار را نمی‌دهند، به این دلیل که خواص فیزیکی و شیمیایی آن بسیار به مواد اولیه و فناوری پردازش وابسته است.

الکل‌ها محتمل‌ترین منبع سوخت موتور هستند، اما ویژگی‌های موتوری بسیار ضعیف آن‌ها هنگام استفاده در موتورهای دیزلی باید در نظر گرفته شود. روش‌های کاربردی استفاده از سوخت‌های الکلی نیازمند پیچیدگی بیشتر در طراحی (نصب کاربراتور، شمع یا سیستم سوخت دوم)، یا افزایش هزینه سوخت (استفاده از افزودنی‌هایی است که عدد ستان را افزایش می‌دهند). بهینه ترین در این شرایط ممکن است روش استفاده از محلول های اتانول یا متانول با سوخت دیزل در موتورهای دیزلی باشد.

مطالعه تأثیر انواع مختلف سوخت های جایگزین برای چندین نوع موتور دیزلی پرسرعت با روش های مختلف تشکیل مخلوط انجام شد، بنابراین لازم بود تا حد امکان اطلاعات کاملی در مورد روند تأمین سوخت، احتراق، دوده به دست آید. فرآیندهای تشکیل، سمیت و غیره. بنابراین، یک سیستم خودکار برای ثبت و پردازش اطلاعات بر اساس رایانه شخصی توسعه و پیاده سازی شد. برای این مجموعه، بسته نرم افزاری کاربردی شامل برنامه ای برای جمع آوری اطلاعات از سنسورهای مختلف در طول آزمایشات، برنامه هایی برای پردازش داده های به دست آمده برای تجزیه و تحلیل نمودار نشانگر، نتایج نشانگر نوری، تامین سوخت و محاسبه پارامترهای حالت توسعه یافت. .

برای تامین همزمان بخشی چرخه ای از سوخت دیزل و گاز به داخل سیلندر، نویسنده یک نازل دوگانه سوز ویژه ایجاد کرد که با یک خط جداگانه متشکل از یک اتصالات تامین گاز و کانال هایی در بدنه نازل و اتمایزر تکمیل شد. در کانال بدنه نازل، یک سوپاپ چک ساخته شده است که توسط یک فنر روی صندلی فشرده می شود. یک درج استوانه ای با یک نخ پیچ بر روی سطح، به کانال اتومایزر فشار داده می شود، که یک محفظه اختلاط-انباشتگی را تشکیل می دهد که به حفره زیر سوزن اتمی ساز نازل متصل است.

بر اساس انژکتور توسعه یافته، یک سیستم سوخت دیزل ساخته شد که امکان تامین انواع مختلف مواد افزودنی گازی را به سوخت می دهد.

در نظر گرفتن ویژگی‌های فرآیند کار هنگام استفاده از سوخت‌های جایگزین، داشتن اطلاعاتی در مورد توزیع فضایی غلظت دوده و میدان‌های دما مؤثرتر است. تا به امروز، عمدتا یک نمایش دو بعدی از ناهمگنی دما-غلظت در سیلندر دیزل وجود دارد. در نتیجه، مشکل مطالعه تجربی توزیع فضایی میدان‌های دما و غلظت دوده تعیین شد. این کار از تجهیزات آزمایشی اصلی برای تعیین غلظت جرمی دوده، بر اساس نشان‌دهنده نوری سیلندرها و روش‌های نرم‌افزاری برای تعیین میدان‌های دما استفاده کرد.

مطالعات محاسباتی حلالیت گاز (هیدروژن، آمونیاک، و غیره) بر اساس مفروضات زیر است: اولا، فرآیند انحلال در محفظه اختلاط-انباشتگی و اتمی ساز نازل انجام می شود. ثانیاً، انحلال مطابق با مدل تجدید سطح انجام می شود، یعنی. سطح تماس سوخت و گاز با فرکانس برابر با فرکانس نوسانات فشار سوخت در خط لوله تزریق فشار بالا به روز می شود.

یکی از راه های غلبه بر مشکلات تهیه مخلوط سوخت دیزل با موارد جایگزین، استفاده از جزء سوم - حلال مشترک سوخت دیزل و الکل است. حلال کمکی باید دارای خواص سوخت دیزل و الکل باشد، یعنی. برای ایجاد پیوند با هیدروکربن ها، مولکول آن باید هم خواص قطبی و هم جزء آلیفاتیک داشته باشد.

تلاش برای استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت برای موتورهای احتراق داخلی برای مدت طولانی شناخته شده است. به عنوان مثال، در دهه 1920، گزینه استفاده از هیدروژن به عنوان یک ماده افزودنی به سوخت اصلی برای موتورهای احتراق داخلی کشتی های هوایی مورد مطالعه قرار گرفت که امکان افزایش برد پرواز آنها را فراهم کرد.

استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت برای موتورهای احتراق داخلی یک مشکل پیچیده است که شامل طیف گسترده ای از مسائل است:

امکان تبدیل موتورهای مدرن به هیدروژن;

مطالعه روند کار موتورها هنگام کار بر روی هیدروژن؛

تعیین بهترین راه‌ها برای کنترل گردش کار برای اطمینان از حداقل سمیت و حداکثر بازده سوخت.

توسعه یک سیستم تامین سوخت که سازماندهی جریان کار موثر در سیلندرهای موتور احتراق داخلی را تضمین می کند.

توسعه روش های کارآمد ذخیره سازی هیدروژن در وسایل نقلیه.

اطمینان از کارایی زیست محیطی استفاده از هیدروژن برای موتورهای احتراق داخلی؛

اطمینان از امکان سوخت رسانی و انباشت هیدروژن برای موتورها.

حل این مسائل دارای سطح متفاوتی است، با این حال، وضعیت کلی تحقیق در مورد این مشکل را می توان به عنوان مبنای واقعی برای کاربرد عملی هیدروژن در نظر گرفت. این با آزمایشات عملی، مطالعات موتورهای مختلف که بر روی هیدروژن کار می کنند تأیید می شود. به عنوان مثال، مزدا روی یک موتور پیستونی دوار هیدروژنی شرط بندی می کند.

تحقیقات در این زمینه با طیف گسترده ای از گزینه ها برای استفاده از هیدروژن برای موتورهای کاربراتوری خارجی و داخلی، استفاده از هیدروژن به عنوان یک افزودنی، جایگزینی جزئی سوخت با هیدروژن و کارکرد موتور فقط با هیدروژن متمایز می شود.

فهرست گسترده ای از مطالعات نیاز به نظام مندسازی و تحلیل انتقادی آنها را مشخص می کند. استفاده از هیدروژن در موتورهایی که با سوخت های سنتی مبتنی بر نفت کار می کنند و همچنین در ترکیب با سوخت های جایگزین شناخته شده است. بنابراین، به عنوان مثال، با الکل ها (اتیل، متیل) یا با گاز طبیعی. امکان استفاده از هیدروژن در ترکیب با سوخت های مصنوعی، روغن های سوختی و سایر سوخت ها وجود دارد.

تحقیقات در این زمینه هم برای موتورهای بنزینی و موتورهای دیزلی و هم برای انواع دیگر موتورها شناخته شده است. برخی از نویسندگان آثاری در این زمینه معتقدند که هیدروژن یک امر اجتناب ناپذیر است و باید برای مقابله با این اجتناب ناپذیر آمادگی بهتری داشت.

یکی از ویژگی های متمایز هیدروژن عملکرد انرژی بالا، ویژگی های جنبشی منحصر به فرد، سازگاری با محیط زیست و منابع تقریباً نامحدود آن است. از نظر شدت انرژی جرمی، هیدروژن از سوخت های هیدروکربنی سنتی 2.5-3 برابر، الکل ها - 5-6 برابر، آمونیاک - 7 برابر بیشتر است.

تأثیر کیفی بر روند کار موتور احتراق داخلی هیدروژن، اول از همه، با خواص آن تعیین می شود. دارای نفوذ بالاتر، سرعت احتراق بالاتر، محدودیت های اشتعال گسترده است. انرژی احتراق هیدروژن مرتبه ای کمتر از سوخت های هیدروکربنی است. چرخه واقعی کار درجه بالاتری از کمال فرآیند کار ICE، بهترین شاخص های کارایی و سمیت را تعیین می کند.

برای انطباق طرح های موجود موتورهای احتراق داخلی پیستونی، موتورهای بنزینی و دیزلی برای کار بر روی هیدروژن به عنوان سوخت اصلی، تغییرات خاصی لازم است، اول از همه، طراحی سیستم تامین سوخت. مشخص است که استفاده از تشکیل مخلوط خارجی منجر به کاهش پر شدن موتور با اکسید کننده تازه و در نتیجه کاهش قدرت تا 40٪ به دلیل چگالی کم و فرار بالای هیدروژن می شود. هنگام استفاده از تشکیل مخلوط داخلی، تصویر تغییر می کند، شدت انرژی شارژ یک موتور دیزل هیدروژنی می تواند تا 12٪ افزایش یابد یا می تواند در سطحی مطابق با عملکرد یک موتور دیزل بر روی سوخت دیزل هیدروکربنی سنتی ارائه شود. ویژگی های سازماندهی فرآیند کار یک موتور هیدروژنی با ویژگی های مخلوط هیدروژن و هوا تعیین می شود، یعنی: محدودیت های احتراق، دما و انرژی احتراق، سرعت انتشار جلوی شعله، فاصله خاموش کردن شعله

تقریباً در تمام مطالعات شناخته شده در مورد فرآیند کار یک موتور هیدروژنی، احتراق دشوار برای کنترل مخلوط هیدروژن-هوا ذکر شده است. اثر بر پیش اشتعال با وارد کردن آب به لوله ورودی یا با تزریق هیدروژن "سرد" با نتایج مثبت بررسی شده است.

گازهای باقیمانده و نقاط داغ محفظه احتراق، پیش اشتعال مخلوط هیدروژن و هوا را تشدید می کند. این شرایط نیاز به اقدامات اضافی برای جلوگیری از احتراق کنترل نشده دارد. در عین حال، انرژی اشتعال کم در محدوده وسیعی از نسبت هوای اضافی، استفاده از سیستم های احتراق موجود را در هنگام تبدیل موتورها به هیدروژن ممکن می سازد.

خود اشتعال مخلوط هیدروژن و هوا در سیلندر موتور با نسبت تراکم مربوط به موتورهای دیزلی رخ نمی دهد. برای خود اشتعالی این مخلوط، باید دمای انتهای فشرده سازی حداقل 1023K ارائه شود. ممکن است که مخلوط هوا از قسمت پایلوت سوخت هیدروکربنی مشتعل شود، به دلیل افزایش دمای انتهای تراکم با استفاده از فشار یا گرم کردن در ورودی شارژ هوا.

هیدروژن به عنوان سوخت موتورهای دیزلی با سرعت انتشار بالای شعله در جلو مشخص می شود. این سرعت می تواند از 200 متر بر ثانیه تجاوز کند و باعث حرکت موج فشار در محفظه احتراق با سرعت بیش از 600 متر بر ثانیه شود. نرخ بالای احتراق مخلوط‌های هیدروژن-هوا، از یک سو، باید تأثیر مثبتی بر افزایش راندمان فرآیند کار داشته باشد، از سوی دیگر، این امر مقادیر بالای حداکثر فشار و دمای سیکل را از پیش تعیین می‌کند. و سفتی بالاتر فرآیند کار موتور هیدروژنی. افزایش حداکثر فشار چرخه منجر به کاهش عمر موتور و افزایش حداکثر دما منجر به تشکیل شدید اکسیدهای نیتروژن می شود. می توان حداکثر فشار را با تغییر شکل موتور یا سوزاندن هیدروژن در حین حرکت نیرو به سیلندر کاهش داد. کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن به میزان ناچیز با تخلیه مخلوط کاری یا با استفاده از آب عرضه شده به خط لوله ورودی امکان پذیر است. بنابراین، در 1.8>، انتشار اکسیدهای نیتروژن عملا وجود ندارد. هنگامی که آب با جرم 8 برابر بیشتر از هیدروژن تامین می شود، انتشار اکسیدهای نیتروژن 8 ... 10 برابر کاهش می یابد.

CNG به طور مستقیم در بلوک های شهری ساختمان های مسکونی و عمومی مجاز است. علاوه بر این، در بسیاری از کشورها، سوخت گیری وسایل نقلیه با گاز طبیعی در گاراژهای زیرزمینی مجاز است. 1.6. ساخت تجهیزات گازسوز برای خودرو. امروزه ایتالیا شکوه بهترین تولید کننده تجهیزات خودرو گازسوز در جهان را به خود اختصاص داده است. و اکنون در بازار جهانی بیشترین تقاضا...

این مدل که نام "H2R" را دریافت کرده است، سرعتی بیش از 300 کیلومتر در ساعت دارد. یک جهت جدید در ساخت موتورهای سوخت هیدروژنی، مبتنی بر استفاده از موتور استرلینگ، امیدوارکننده به نظر می رسد. این موتور تا پایان قرن XX. به دلیل طراحی پیچیده تر در مقایسه با موتور احتراق داخلی، مصرف مواد و هزینه بیشتر، به طور گسترده در وسایل نقلیه موتوری استفاده نمی شود. ...

سوخت، انرژی و وضعیت زیست محیطی در فدراسیون روسیه و در جهان نشان می دهد که گاز طبیعی که به عنوان سوخت موتور استفاده می شود یک جایگزین واقعی برای سوخت های هیدروکربنی مایع است. این از ویژگی های فیزیکوشیمیایی متان به دست می آید: عدد اکتان بالا، دامنه اشتعال گسترده از نظر نسبت هوای اضافی، توانایی تشکیل مخلوطی همگن با هوا، فعالیت فتوشیمیایی کم و در آینده، سمیت کمتر گازهای خروجی. در مقایسه با سوخت دیزل با این حال، گاز طبیعی تنها زمانی یک سوخت سازگار با محیط زیست است که مشکلات مربوط به سازماندهی فرآیند کاری مربوطه و تجهیزاتی که آن را فراهم می کند حل شود.[ ...]

DAEC دیزل قطب شمال سوخت سازگار با محیط زیست.[ ...]

همچنین مشخص شد که استفاده از سوخت سازگار با محیط زیست (گاز طبیعی، هیدروژن) مشکل انتشار اکسید نیتروژن را حل نمی کند، بلکه برعکس، هنگام استفاده از سوخت هیدروژن، آن را تشدید می کند.[ ...]

استفاده از فرآورده های نفتی به عنوان سوخت منجر به آلودگی محیط زیست توسط محصولات احتراق از جمله ترکیبات گوگردی (SO2 و BO3) می شود. پالایش نفت بیشتر گوگرد را از محصولاتی مانند نفت سفید و بنزین حذف می کند. برخلاف نفت و زغال سنگ، گاز طبیعی عملاً گوگردی ندارد. از این نظر، گاز یک سوخت سازگار با محیط زیست است.[ ...]

مشخصات برای سوخت تابستانی دوستدار محیط زیست دیزل (DLECH) بدون محدودیت در محتوای هیدروکربن‌های معطر و DLECH-V با محدودیت در محتوای هیدروکربن‌های معطر، و همچنین دیزل دوستدار محیط‌زیست قطب شمال (DAEF) با محدودیت در مورد استفاده شده است. محتوای هیدروکربن های آروماتیک (جدول 4.51).[ .. .]

KG با محتوای بالای مواد آلی به سوخت سازگار با محیط زیست تبدیل می شود. کربناتها یا هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی به عنوان عوامل خنثی کننده عمل می کنند. هنگامی که مخلوط بدون دسترسی به هوا گرم می شود، سولفیدهای فلزات مربوطه تشکیل می شود که در هنگام سوختن سوخت، به سولفات اکسید می شوند که به طور قابل توجهی انتقال را کاهش می دهد. گوگرد را به ترکیبات گازی تبدیل می کند. ارزش انرژی سوخت دیگ بخار زمانی افزایش می یابد که گرد و غبار زغال سنگ و سایر اجزای هیدروکربنی به KG /25/ اضافه شود.[ ...]

به گفته کارشناسان، تا سال 2020 مصرف هیدروژن به عنوان یک سوخت سازگار با محیط زیست 12 ... 17 برابر خواهد شد.[ ...]

بعلاوه، تصمیم گرفته شد که رانندگان از نظر مالی علاقه مند شوند تا خودروهای خود را به سوخت سازگار با محیط زیست منتقل کنند. طبق این لایحه، هزینه گاز باید به میزان قابل توجهی کمتر از هزینه سوخت حاصل از فرآورده های نفتی باشد.[ ...]

ارزش حرارتی هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی امیدوار کننده 3 برابر بیشتر از سوخت هیدروکربنی است. هیدروژن یک سوخت سازگار با محیط زیست است، برخلاف سوخت های طبیعی سنتی، حاوی هیچ گوگرد، گرد و غبار یا فلزات سنگین نیست. وقتی هیدروژن می سوزد به بخار آب تبدیل می شود. تنها ترکیب مضر در این شرایط می‌تواند اکسیدهای نیتروژن باشد که در اثر اکسیداسیون نیتروژن جو در دماهای احتراق بالا به وجود می‌آیند. این پدیده منفی می تواند به راحتی توسط برخی کاتالیزورها محلی سازی شود. هیدروژن برای استفاده نه تنها به عنوان سوخت، بلکه به عنوان یک انباشته کننده انرژی جهانی نیز مناسب است، که بنابراین می توان آن را حمل کرد و در بخش های مختلف انرژی استفاده کرد.[ ...]

زمانی که بنزین با گاز مایع جایگزین شود، آلودگی اتمسفر نیز کاهش می یابد. از افزودنی ها-کاتالیزورهای ویژه برای سوخت مایع استفاده می شود که باعث افزایش کامل احتراق آن می شود، بنزین بدون افزودنی های سرب. سوخت های جدید در حال توسعه هستند. بنابراین، در استرالیا، یک سوخت سازگار با محیط زیست مورد آزمایش قرار گرفت که شامل 85٪ سوخت دیزل، 14٪ اتیل الکل و 1٪ یک امولسیفایر ویژه است که احتراق کامل سوخت را افزایش می دهد. کار برای ایجاد موتورهای سرامیکی برای موتورهای دیزلی در حال انجام است که امکان افزایش دمای احتراق سوخت و کاهش میزان گازهای خروجی را فراهم می کند. الف. مجهز به دستگاه های الکترونیکی ویژه قبلاً در ژاپن و آلمان ظاهر شده اند و احتراق کامل تر سوخت را فراهم می کنند.[ ...]

فوری ترین وظیفه زمان ما کاهش آلودگی هوا ناشی از گازهای خروجی از اگزوز خودروها است. در حال حاضر، جستجوی فعالی برای یافتن سوختی جایگزین، "دوستانه با محیط زیست"تر از بنزین وجود دارد. توسعه موتورهای اتومبیل با انرژی الکتریکی، انرژی خورشیدی، الکل، هیدروژن و غیره[ ...]

در دهه های گذشته، توسعه غالب صنعت گاز در روسیه انجام شده است و مصرف گاز طبیعی در نیروگاه های حرارتی به شدت رشد کرده است. لازم به ذکر است که گاز در فدراسیون روسیه ارزان ترین و سازگارترین سوخت با محیط زیست است. در این شرایط، مشکل جمع آوری خاکستر در TPP در روسیه هنوز خیلی حاد نیست. با این حال، بهره وری از میادین توسعه یافته گاز طبیعی در کشور در آینده نزدیک شروع به کاهش خواهد کرد. این امر به این دلیل است که در آینده در طول توسعه میادین جدید گاز و میعانات گازی حفظ تولید گاز در سطح ثابت مورد نیاز غیرممکن به نظر می رسد. طبق مقررات فعلی، این دوره ممکن است 12-15 سال طول بکشد. در همین حال، همانطور که رویه توسعه میادین Orenburg، Medvezhye، Urengoy و Yamburg نشان داده است، چنین مدت زمان تولید مداوم در طول توسعه میادین جدید منطقی نیست، منافع نسل های آینده را در نظر نمی گیرد. روی انجیر جدول 2.1 برنامه های تولید گاز را بر اساس میادین برای دوره 1970-2030 نشان می دهد. آنها نشان می دهند که پس از رسیدن به حداکثر تولید گاز، کاهش تدریجی و سیستماتیک آن وجود دارد. تنها در میدان مدوژیه، امکان حفظ حداکثر تولید گاز برای حدود 15 سال وجود داشت و سپس کاهش شدیدی در آن مشاهده شد.[ ...]

با در نظر گرفتن رشد تولید که در سال 1999 آغاز شد و افزایش انتشار آلاینده ها توسط شرکت های صنایع اصلی - آلاینده های زیست محیطی و همچنین افزایش قابل توجه احتمالی در انتشارات ناشی از مهندسی برق حرارتی در ارتباط با انتقال برنامه ریزی شده چندین ده نیروگاه های حرارتی بزرگ و نیروگاه های منطقه ای ایالتی از سوخت سازگار با محیط زیست - گاز طبیعی - روی زغال سنگ و نفت کوره، می توان انتظار وخامت قابل توجهی در کیفیت هوای جوی داشت. به منظور اولویت دادن به منافع سلامت جمعیت کشور و حفظ محیط زیست طبیعی، تقویت فعالیت های کارشناسی محیط زیست دولتی، کنترل زیست محیطی دولتی بر بنگاه ها، تأسیسات تصفیه و همچنین کنترل بر روی آن ضروری است. کیفیت هوای جوی در شهرها و مراکز صنعتی.[ ...]

آلاینده های اصلی اتمسفر شامل دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، گوگرد و دی اکسید نیتروژن و همچنین اجزای گاز کوچکی هستند که می توانند بر رژیم دمایی تروپوسفر تأثیر بگذارند: دی اکسید نیتروژن، هالوکربن ها (فریون ها)، متان و ازن تروپوسفر. حجم انتشار آلاینده ها به جو از منابع ثابت در روسیه حدود 22-25 میلیون تن در سال است. حجم این انتشارات طی 10 سال گذشته سالانه 300 تا 600 هزار تن کاهش یافته است که کاهش انتشار عمدتاً به دلیل کاهش گسترده تولیدات صنعتی به ویژه در صنایع معدنی و فرآوری منابع است. نقش مثبتی در این شرایط با ثبات نسبی تولید و استفاده از گاز - یک سوخت سازگار با محیط زیست - ایفا شد.

سال هاست که محققان در تلاش برای یافتن جایگزینی برای بنزین به عنوان سوخت اصلی وسایل نقلیه بوده اند. برشمردن دلایل محیطی و منابع منطقی نیست - فقط تنبل ها در مورد سمیت گازهای خروجی صحبت نمی کنند. دانشمندان راه حلی برای این مشکل در بیشتر، گاهی اوقات، غیرمعمول ترین انواع سوخت پیدا می کنند. Recycle جالب ترین ایده هایی را انتخاب کرده است که هژمونی سوخت بنزین را به چالش می کشد.

بیودیزل بر پایه روغن های گیاهی

بیودیزل نوعی سوخت زیستی بر پایه روغن های گیاهی است که هم به صورت خالص و هم به صورت مخلوط های مختلف با سوخت دیزل استفاده می شود. ایده استفاده از روغن نباتی به عنوان سوخت متعلق به رودولف دیزل است که در سال 1895 اولین موتور دیزلی را ایجاد کرد که با روغن نباتی کار می کرد.

به عنوان یک قاعده، روغن های کلزا، آفتابگردان و سویا برای تولید بیودیزل استفاده می شود. البته خود روغن های گیاهی به عنوان سوخت در مخزن گاز ریخته نمی شوند. روغن نباتی حاوی چربی است - استرهای اسیدهای چرب با گلیسیرین. در فرآیند به دست آوردن "بیوسولاریا"، استرهای گلیسرول از بین می برند و جایگزین گلیسرول می شوند (به عنوان یک محصول جانبی آزاد می شود) برای الکل های ساده تر - متانول و، کمتر، اتانول. این جزء بیودیزل می شود.

در بسیاری از کشورهای اروپایی و همچنین در ایالات متحده آمریکا، ژاپن و برزیل، بیودیزل جایگزین خوبی برای بنزین معمولی شده است. به عنوان مثال، در آلمان، متیل استر کلزا در حال حاضر در بیش از 800 پمپ بنزین فروخته می شود. در جولای 2010، 245 کارخانه بیودیزل با ظرفیت کل 22 میلیون تن در کشورهای اتحادیه اروپا مشغول به کار بودند. تحلیلگران Oil World پیش بینی می کنند که تا سال 2020 سهم بیودیزل در ساختار سوخت موتور مصرفی در برزیل، اروپا، چین و هند 20 درصد خواهد بود.

بیودیزل یک سوخت حمل و نقل سازگار با محیط زیست است: در مقایسه با سوخت دیزل معمولی، تقریباً هیچ گوگردی ندارد و تقریباً کاملاً زیست تخریب پذیر است. در خاک یا آب، میکروارگانیسم‌ها 99 درصد بیودیزل را در 28 روز پردازش می‌کنند - این میزان آلودگی رودخانه‌ها و دریاچه‌ها را به حداقل می‌رساند.

هوای فشرده

مدل‌هایی از ماشین‌های پنوماتیک - ماشین‌هایی که با هوای فشرده کار می‌کنند - قبلاً توسط چندین شرکت منتشر شده است. مهندسان پژو زمانی در صنعت خودروسازی غوغا کردند و از ایجاد هیبریدی خبر دادند که در آن انرژی هوای فشرده برای کمک به موتور احتراق داخلی به موتور احتراق داخلی اضافه می‌شود. مهندسان فرانسوی انتظار داشتند که چنین پیشرفتی به خودروهای کوچک کمک کند تا مصرف سوخت را تا 3 لیتر در 100 کیلومتر کاهش دهند. کارشناسان پژو ادعا می کنند که در شهر، هیبرید پنوماتیک می تواند تا 80 درصد مواقع در هوای فشرده حرکت کند بدون اینکه حتی یک میلی گرم گازهای گلخانه ای مضر ایجاد کند.

اصل عملکرد "ماشین هوا" بسیار ساده است: این مخلوط بنزین نیست که در سیلندرهای موتور می سوزد که ماشین را به حرکت در می آورد، بلکه یک جریان هوای قدرتمند از سیلندر است (فشار در سیلندر حدود 300 اتمسفر است) . موتور پنوماتیک انرژی هوای فشرده را به چرخش محورهای محور تبدیل می کند.

متأسفانه، ماشین‌های کاملاً روی هوای فشرده یا هیبریدهای هوا عمدتاً در دسته‌های کمی ایجاد می‌شوند - برای کار در شرایط خاص و در فضاهای محدود (مثلاً در مکان‌های تولیدی که به بالاترین سطح ایمنی در برابر آتش نیاز دارند). اگرچه برخی از مدل ها برای خریداران "استاندارد" وجود دارد.

میکروتراک Gator سازگار با محیط زیست Engineair اولین وسیله نقلیه هوای فشرده استرالیا است که وارد خدمات تجاری واقعی می شود. در حال حاضر در خیابان های ملبورن دیده می شود. ظرفیت حمل - 500 کیلوگرم، حجم سیلندر با هوا - 105 لیتر. مسافت پیموده شده کامیون در یک پمپ بنزین 16 کیلومتر است.

ضایعات

چه پیشرفتی حاصل شده است - برخی از خودروها برای راه اندازی موتور به بنزین نیاز ندارند، بلکه به زباله های انسانی که وارد فاضلاب می شوند نیاز دارند. چنین معجزه ای از صنعت خودرو در بریتانیا ایجاد شد. یک خودرو در خیابان های بریستول پرتاب شد که از متان جدا شده از فضولات انسان به عنوان سوخت استفاده می کند. نمونه اولیه فولکس واگن بیتل بود و سازنده خودروی فولکس واگن بایو باگ که با سوخت نوآورانه کار می‌کرد GENeco است. موتور بازیافت مدفوع نصب شده روی فولکس واگن کانورتیبل امکان رانندگی 15 هزار کیلومتر را فراهم می کند.

اختراع GENeco به سرعت پیشرفتی در معرفی فناوری های صرفه جویی در انرژی و سوخت سازگار با محیط زیست نام گرفت. برای یک فرد معمولی، این ایده غیرواقعی به نظر می رسد، بنابراین ارزش توضیح دارد: البته، سوخت از قبل فرآوری شده در ماشین بارگیری می شود - به شکل متان آماده استفاده که از قبل از مواد زائد به دست می آید.

در عین حال، موتور VW Bio-Bug از دو نوع سوخت به طور همزمان استفاده می کند: ماشین از بنزین استارت می خورد، اما به محض گرم شدن موتور و گرفتن سرعت مشخصی خودرو، گاز معده انسان تامین می شود. پردازش شده در کارخانه های GENeco روشن است. مصرف کنندگان حتی ممکن است تفاوت را متوجه نشوند. با این حال، مشکل اصلی بازاریابی باقی می ماند - درک منفی انسان از مواد خامی که بیوگاز از آنها به دست می آید.

پنل های خورشیدی

تولید خودروهایی که با انرژی خورشیدی کار می کنند شاید توسعه یافته ترین حوزه صنعت خودروسازی باشد که بر استفاده از سوخت زیست محیطی متمرکز شده است. خودروهای خورشیدی در سرتاسر جهان و در انواع مختلفی ساخته می شوند. در سال 1982، مخترع هانس تولستروپ با ماشین خورشیدی Quiet Achiever (البته با سرعت 20 کیلومتر در ساعت) از غرب به شرق استرالیا عبور کرد.

در سپتامبر 2014، خودروی استلا نتوانست مسیر لس آنجلس تا سانفرانسیسکو را که 560 کیلومتر است طی کند. این خودروی خورشیدی که توسط گروهی در دانشگاه هلندی آیندهوون ساخته شده است، مجهز به پنل‌هایی است که انرژی خورشیدی را جمع‌آوری می‌کنند و یک بسته باتری 60 کیلوگرمی با ظرفیت شش کیلووات ساعت. سرعت متوسط ​​استلا 70 کیلومتر در ساعت است. در غیاب نور خورشید، ذخیره باتری برای 600 کیلومتر کافی است. در اکتبر 2014، دانش آموزان آیندهوون در مسابقه جهانی خورشیدی، رالی 3000 کیلومتری در سراسر استرالیا برای اتومبیل های خورشیدی، با ماشین معجزه آسا خود شرکت کردند.

سریع‌ترین خودروی برقی با انرژی خورشیدی در حال حاضر Sunswift است که توسط تیمی از دانشجویان دانشگاه استرالیایی نیو ساوت ولز ساخته شده است. در آزمایشات آگوست 2014، این خودروی خورشیدی با یک بار شارژ باتری 500 کیلومتر را با سرعت متوسط ​​100 کیلومتر در ساعت طی کرد که برای چنین خودرویی شگفت انگیز است.

بیودیزل روی زباله های آشپزی

در سال 2011، USDA با آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر برای تحقیق در مورد سوخت های جایگزین همکاری کرد. یکی از نتایج شگفت‌آور، نتیجه‌گیری در مورد چشم‌انداز استفاده از سوخت بیودیزل بر اساس مواد خام با منشاء حیوانی بود. بیودیزل حاصل از بقایای چربی یک فناوری است که هنوز خیلی توسعه نیافته است، اما در حال حاضر در کشورهای آسیایی استفاده می شود.

هر سال در ژاپن، پس از تهیه غذای ملی، تمپورا، تقریباً 400000 تن روغن پخت و پز استفاده شده باقی می ماند. پیش از این، آن را به خوراک دام، کود و صابون تبدیل می‌کردند، اما در اوایل دهه 1990، ژاپنی‌های اقتصادی کاربرد دیگری برای آن پیدا کردند و تولید سوخت دیزل گیاهی را بر اساس آن راه‌اندازی کردند.

در مقایسه با بنزین، این پمپ بنزین سفارشی، اکسید گوگرد کمتری را که عامل اصلی باران اسیدی است، در جو آزاد می‌کند و انتشار گازهای سمی دیگر اگزوز را تا دو سوم کاهش می‌دهد. برای محبوبیت بیشتر سوخت جدید، سازندگان آن طرح جالبی را ارائه کردند. هر کسی که ده دسته بطری پلاستیکی با روغن پخت و پز استفاده شده را به کارخانه RTD ارسال کند، 3.3 متر مربع جنگل در یکی از استان های ژاپن به او اختصاص می یابد.

این فناوری هنوز در چنین حجمی به روسیه نرسیده است، اما بیهوده: میزان ضایعات سالانه صنایع غذایی روسیه 14 میلیون تن است که از نظر پتانسیل انرژی معادل 7 میلیون تن نفت است. در روسیه، زباله های ریخته شده در بیودیزل نیاز به حمل و نقل را تا 10 درصد پوشش می دهد.

هیدروژن مایع

هیدروژن مایع از دیرباز به عنوان یکی از سوخت‌های اصلی در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند بنزین و گازوئیل را به چالش بکشد. وسایل نقلیه هیدروژنی غیر معمول نیستند، اما به دلیل بسیاری از عوامل محبوبیت زیادی به دست نیاوردند. اگرچه اخیراً، به لطف موج جدیدی از نگرانی در مورد فناوری های "سبز"، ایده موتور هیدروژنی طرفداران جدیدی پیدا کرده است.

اکنون چندین تولیدکننده بزرگ خودروهای هیدروژنی را در خط تولید خود دارند. یکی از معروف ترین نمونه ها BMW Hydrogen 7 است، خودرویی با موتور احتراق داخلی که می تواند هم با بنزین و هم با هیدروژن مایع کار کند. BMW Hydrogen 7 دارای مخزن 74 لیتری بنزین و مخزن ذخیره 8 کیلوگرم هیدروژن مایع است.

بنابراین، خودرو می‌تواند در طول یک سفر از هر دو نوع سوخت استفاده کند: تعویض از یک نوع سوخت به نوع دیگر به طور خودکار اتفاق می‌افتد، با اولویت هیدروژن. به عنوان مثال خودروی هیبریدی استون مارتین راپید اس هیبریدی بنزینی هیدروژنی مجهز به یک نوع موتور است که در آن موتور می تواند با هر دو نوع سوخت کار کند و تعویض بین آنها توسط یک سیستم هوشمند برای بهینه سازی مصرف انجام می شود. و انتشار مواد مضر در جو.

سوخت هیدروژنی نیز قرار است توسط غول های خودروسازی دیگر - مزدا، نیسان و تویوتا توسعه یابد.اعتقاد بر این است که هیدروژن مایع از نظر محیط زیست ایمن است، زیرا هنگامی که در اکسیژن خالص سوزانده می شود، هیچ آلاینده ای منتشر نمی کند.

جلبک سبز

سوخت جلبکی یک راه عجیب و غریب برای دریافت انرژی برای خودرو است. جلبک ها را به عنوان سوخت زیستی در نظر بگیرید، عمدتاً در ایالات متحده و ژاپن.

ژاپن منبع زیادی از زمین های حاصلخیز برای کشت کلزا یا سورگوم (که در کشورهای دیگر برای تولید سوخت های زیستی از روغن های گیاهی استفاده می شود) ندارد. اما سرزمین طلوع خورشید مقدار زیادی جلبک سبز تولید می کند. قبلاً آنها خورده می شدند و اکنون شروع به سوخت گیری برای اتومبیل های مدرن بر اساس آنها کردند. چندی پیش، در شهر فوجیساوا ژاپن، یک اتوبوس مسافربری DeuSEL از ایسوزو در خیابان ها ظاهر شد که با سوخت کار می کند که بخشی از آن از جلبک ها گرفته شده است. سبز Euglena یکی از عناصر اصلی شد.

اکنون افزودنی‌های «جلبک» تنها چند درصد از کل جرم سوخت در مخازن حمل و نقل را تشکیل می‌دهند، اما در آینده، شرکت سازنده آسیایی قول می‌دهد موتوری بسازد که امکان استفاده 100 درصدی از این جزء زیستی را فراهم کند.

در ایالات متحده نیز، موضوع سوخت های زیستی مبتنی بر جلبک ها از نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. پمپ بنزین زنجیره ای پروپل در شمال کالیفرنیا فروش بیودیزل سولادیزل را به عموم مردم آغاز کرده است. سوخت از جلبک ها از طریق تخمیر و در نتیجه آزاد شدن هیدروکربن ها به دست می آید. مخترعان سوخت زیستی وعده کاهش 20 درصدی انتشار دی اکسید کربن و کاهش قابل توجه سمیت را از جنبه های دیگر می دهند.