어떤 연료가 가장 깨끗합니다. 생태 연료
현재 Fuel Technologies Corporation은 레이싱 엔진용 고옥탄가 연료의 개발 및 생산을 포함하여 모든 유형의 연료를 개발합니다. 연소 이론의 새로운 원리를 연구하고 환경적 관점에서 중요한 재생 가능한 원료를 찾고 있습니다.
우리 회사는 다양한 유형의 경주용 연료와 직렬 유형의 가솔린용 첨가제를 생산하여 대기로의 유해한 배출을 크게 줄일 수 있습니다. 당사의 전문가는 당사에서 생산하는 특정 유형의 연료의 모든 기능에 대해 항상 자세히 알려드릴 것입니다.
TOTEK은 연료 및 정보 기술, 생태 및 경제, 과학자, 로켓 및 우주 연료 개발자가 직접 참여하여 만든 기업입니다. 연료 기술 분야에서 최고의 과학 및 기술 개발이 우리 회사의 작업과 관련되어 있습니다.
TOTEK은 현대 연료 기술 등 환경 친화적 인 유형의 연료와이 연료의 환경 친화적 인 생산을 검색, 개발 및 구현합니다. 석유는 고대 생활의 낭비이지만 현대 생활의 낭비를 새로운 연료로 바꿀 수 있습니다.
탄산 음료는 녹색 연료가 될 수 있습니다
미국 과학자들은 환경 친화적인 유형의 연료를 개발하기 위한 프로젝트의 일환으로 청량 음료로 작동하는 배터리를 만들었습니다.
거의 모든 유형의 설탕으로 작동하는 새로운 장치는 휴대용 휴대폰 충전기로 사용할 수 있습니다. 미주리의 루이스 대학 연구원들은 그들의 발명이 궁극적으로 컴퓨터를 포함한 많은 소형 전자 장치의 배터리에서 리튬을 대체할 수 있다고 믿습니다.
생분해성 액체에는 연료(이 경우 설탕)를 전기로 전환하는 효소가 들어 있어 물을 주요 부산물로 남깁니다.
단기적으로는 국가의 연료 및 에너지 균형에서 석탄의 역할이 증가할 것으로 예상되며 이는 매장량이 많기 때문입니다. 그러나 환경 제한(특히 교토 의정서 비준 후)으로 인해 가능한 한 환경 영향을 최소화하면서 높은 연료 효율을 보장하는 새로운 환경 친화적인 석탄 기술의 개발 및 구현이 필요합니다.
현탁탄 연료의 사용은 "더러운" 석탄과 성층로에서의 비효율적인 연소 방법뿐만 아니라 희소한 액체 및 기체 연료를 대체할 수 있는 진정한 기회입니다.
이 문제는 미세하게 분산된 석탄 슬러지 형태로 존재하는 다량의 채굴된 석탄이 탄광 및 석탄 가공 기업 주변의 수압 덤프 및 침전조에 축적되는 러시아의 석탄 지역에서 특히 심각합니다. 이 문제는 원칙적으로 가장 원시적인 방식으로 해결됩니다. 광산 지류수, 석탄 미립자 농축 플랜트의 공정수는 표면 침전조로 방류되어 기계 유압 방식으로 주기적으로 정화되며 재채굴된 석탄 슬러지는 폐광 작업장 또는 인근 계곡 및 저수지로 방류됩니다. . 어떤 경우에는 부유 폐기물이 탈수되어 빈 공간에 저장됩니다.
슬러지를 운송이 가능하고 기술적으로 편리한 슬러리 물-석탄 연료(WCF)로 전환하면 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있고 지역의 환경 상황을 극적으로 개선할 수 있습니다. 동시에 생성된 연료 및 사용 기술은 경제적 경쟁력과 생산 및 사용 중 환경에 대한 가장 낮은 유해한 환경 영향이라는 현대 시장의 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다.
생성된 열에너지 비용이 연료 구성요소 비용의 40~70%임을 감안할 때 연료 비용 또는 특정 소비량을 줄이는 것이 경제적 효과를 얻는 데 중요한 요소입니다.
물-석탄 연료(VUT)는 미분된 석탄, 물 및 가소제로 구성된 분산 시스템입니다. VUT 구성: 석탄(cl. 0-500 마이크론) - 59-70%, 물 - 29-40%, 가소제 - 1% 발화 온도 - 450-650°C; 연소 온도 - 950-1050°C;
액체 연료의 모든 기술적 특성을 보유하고 있습니다. 도로 및 철도 탱크, 파이프라인을 통해, 탱커 및 탱커로 운송되고 폐쇄 탱크에 저장됩니다.
장기간 보관 및 운송하는 동안 속성을 유지합니다.
폭발 및 내화성.
현탁탄 연료 도입의 전략적 목표는 다음과 같습니다.
기존 화력 시스템의 재건 비용 최소화;
화력 시스템의 경제 및 환경 효율성을 높이고 난방유, 천연 가스 및 층상 연소 석탄 사용을 포기하는 경제적 동기를 창출합니다.
화력 시스템의 신뢰성 및 보장된 성능 향상;
최종 소비자의 에너지 보안을 개선합니다.
환경 친화적 인 수탄 연료를 널리 도입하고 성형탄 및 연탄 공장의 생산을 조직하기 위해 SPC "Ekotekhnika", "Sibekotekhnika"(Novokuznetsk)와 Belovsky Plant of Mining간에 협력 협약이 체결되었습니다. 장비(BZGSHO).
작업은 기업의 주문에 따라 석탄 및 석탄 슬러지 및 연소 중에 저렴한 열 및 (또는) 전기 에너지를 얻기 위한 기술 단지를 기반으로 한 CWF 준비를 위한 모듈식 설비의 생산을 개발하고 제공하는 것으로 설정되었습니다. 동시에 석탄 및 석탄 슬러지에서 연탄 연료 생산을 위한 연탄 공장이 BZGSHO에서 이미 생성되었다는 사실을 고려하여 모듈식 CWF 준비를 완료하는 데 필요한 장비 세트의 제조를 조직하는 작업 공장, 연탄 공장 및 기술 단지, 관련 장비 공급, 개발 된 단지 조립 및 운영 인력 교육.
자동차 환경 오염 연료
첫 번째 단계에서 CWF의 준비 및 연소를 위한 시범 실증 기술 단지가 공장에 설치되어 가동되었습니다.
현재 Tyrganskaya 광산 보일러 하우스의 파일럿 플랜트에서 수력 채광의 석탄 슬러지에서 나오는 부유 석탄 연료도 준비됩니다. 보일러 KE-10-14S는 광산 석탄과 VUT의 동시 연소로 전환되었습니다. 초과 연료는 OAO Khleb(Novokuznetsk)의 보일러 하우스로 배송되며, 여기서 오일 가스 보일러 KP-0.7은 VUT로 이전됩니다. 여름과 겨울(최대 -42°C의 온도)에 서스펜션 연료로 작동하는 다양한 보일러의 작동에서 얻은 작동 경험은 석탄에서 얻은 새로운 유형의 액체 연료를 사용하는 높은 효율성을 보여주었습니다.
다른 유형의 연료에 비해 VUT의 환경적 이점은 2005년에 개최된 러시아 생태 혁신의 제1차 전 러시아 대회에서 대표 위원회에 의해 높이 평가되었습니다. CJSC NPP Sibekotekhnika가 제시한 "슬러리 연료를 연소시켜 석탄 준비 공장에서 발생하는 슬러지 및 부유선광 폐기물의 통합 처리를 위한 환경 친화적인 기술" 프로젝트가 1위를 차지했습니다.
에너지 부문에 보다 효율적이고 환경 친화적인 기술을 도입하는 것은 오늘날 최우선 과제 중 하나입니다. 이것은 가능한 모든 에너지 자원 절약의 필요성과 환경 보호의 필요성 때문입니다. 러시아 발전소에 대한 천연 가스 공급의 예상 감소와 소비 증가로 인해 문제가 더욱 악화될 것입니다. 석탄. 국제 과학 실용 회의 "Ecology of Energy-2000"의 5번째 섹션에서 발표된 보고서는 이러한 문제에 전념했습니다.
향후 몇 년 동안 러시아 발전소에 대한 가스 연료 공급 감소 계획으로 인해 전력 엔지니어는 천연 가스를 석탄 및 기타 유형의 고체 연료로 대체하고 관련 기술을 포함한 새로운 기술을 도입하기 위한 대규모 작업을 시작해야 합니다. 재생 가능한 에너지 원의 사용. 화력 발전소의 석탄 소비 증가, 특히 전통적인 연소 방법을 사용하면 필연적으로 부정적인 환경 결과를 초래할 것입니다. 전문가들이 생각하는 것처럼 재생 가능 에너지원으로 전환하려면 초기 비용이 많이 소요되지만 신속하게 비용을 지불할 수 있습니다. 이와 같은 대안으로 국내 과학기술이 개발한 에너지에 대한 저비용 방법 및 기술, 그리고 이에 대한 세계적 경험이 흥미롭다.
기사 제목에 표시된 주제에 대해 회의에서 발표된 보고서는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.
- - 연료의 획득, 연소 준비 및 적절한 연소를 위한 기술에 전념합니다.
- - 새로운 에너지원과 변환 방법에 전념합니다.
첫 번째 그룹의 보고부터 특히 E.A.의 보고가 섹션 참가자들의 눈길을 끌었다. Evtushenko 외 "에너지 부문에서 고체 연료 사용을 위한 신기술"(Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk-Energo). 보고서의 저자는 석탄과 이탄의 혼합물로 구성된 액체 합성물의 준비 및 연소를 위한 원천 기술을 제안하고 테스트했습니다. 이 기술에 따르면 특별히 준비된 물 속의 석탄 분진 현탁액은 분산기-캐비테이터로 보내진 다음, 분산기-캐비테이터에서 전처리된 분쇄된 이탄의 수성 현탁액과 혼합됩니다. 두 경우 모두 현탁액의 액상 함량은 부피 기준으로 15% 이상이어야 합니다. 필요한 경우 생성된 혼합물에 오일 또는 연료유를 첨가할 수도 있습니다. 따라서 구성 요소의 변화, 각 구성의 처리 강도 및 전체 조성으로 인해 주어진 품질의 환경 친화적 인 액체 연료가 얻어집니다. 주 연료와 스타터로 모두 사용할 수 있습니다. 복합 연료를 태우는 경험은 매우 성공적이었습니다.
G.N.의 보고서에서 Delyagin "환경 친화적 인 연료 ECOWUT - 러시아 에너지 부문의 환경 상황을 극적으로 개선하는 방법"(GUP "Scientific and Production Association" Gidroturboprovod ", 모스크바)은 천연 가스 대신 석탄, TPP의 보일러 및 현재 소비자가 요구하는 기능을 작동하는 보일러 하우스. ECOVUT 연료는 저렴하고 환경 친화적인 연료로 NPO Hydrotruboprovod에서 지난 10년 동안 생산 기술을 개발했습니다. 이 연료를 생산하는 동안 초기 구성 요소의 기계 화학적 활성화의 결과로 천연 "암석"덩어리로서의 석탄 구조가 거의 완전히 파괴됩니다. 석탄은 이러한 고체 연료의 처리로 인해 높은 표면 반응성을 갖는 별도의 유기 및 광물 성분으로 분해됩니다. 관련 구조를 가진 원수는 ECOVUT 생산 중에 여러 변형을 거쳐 이온 성분으로 포화된 분산 매질이 형성됩니다. 따라서 ECOVUT 연료는 매우 안정적인 연료이며 폭발 및 내화성이 있습니다. 저장 탱크에 장기간 보관하는 동안 고밀도 침전물이 형성되지 않습니다.
ECOVUT을 태울 때 연소 생성물에는 일산화탄소, 2차 탄화수소, 그을음 및 발암 물질이 없습니다. 미크론 미립자 물질, 황산화물 및 질소 산화물의 형성 및 방출이 크게 감소합니다. 질소 산화물 배출 수준은 원칙적으로 허용 수준의 50-60%인 0.08-0.1g/MJ를 초과하지 않습니다. ECOVUT 연료의 가격은 초기 원자재(석탄, 물, 화학 물질)의 가격에 따라 크게 달라집니다. ECOVUT 연료 비용에서 초기 석탄의 비율(연료 환산 1톤당)은 40-60%입니다. ECOWUT 연료의 총 비용(1tce당)은 사용할 준비가 되어 있고 소비자의 준비가 필요하지 않으며 원래 석탄 가격(1tce당)보다 5-18%만 높습니다. 1999년 데이터에 따르면 소비자의 초기 무연탄 가격이 300루블/t(460루블/tce)이면 ECOVUT 연료 가격은 290~325루블이 됩니다. 1톤(480-540루블/tce). ECOWUT의 준비 및 연소 기술은 Irkutsk CHPP-11, Semipalatinsk CHPP-2 등을 포함한 러시아의 여러 TPP에서 테스트되었습니다. 유동층에서 ECOWUT 연료를 연소하는 방법은 가열 보일러 HP-18에서 테스트되었습니다. 모스크바 지역 울리야니노의 보일러실. ECOWUT 연료 보일러가 영구적으로 가동되었습니다.
유동층 연소는 많은 보고서에서 논의되었습니다. 순환 유동층(CFB)이 있는 USTU 실험 산업용 보일러에서 석탄과 가연성 폐기물을 태우는 경험은 A.P. Baskakova, S.V. Dyukina 및 기타 11.6MW의 화력을 가진 USTU의 CFB 보일러는 Berezovsky B-2, Kuznetsky T, Bulanashsky G, 신학적 석탄 농축의 광미와 같은 여러 유형의 석탄의 CFB 모드에서 연소하도록 설계되었습니다. 실험 연소 중에 얻은 데이터는 KVTS-10 보일러 재건 프로젝트 개발에 사용되었습니다. 1MW 용량의 소형 유동층 보일러가 개발되었으며, 특히 주 보일러의 노에서 나오는 슬래그 및 비산회 후연소를 위해 기존 층 보일러에 설치하도록 설계되었습니다.
Ural State Technical University B.V. 직원의 보고서에서 저급 연료 연소 및 유동층 용광로의 가연성 폐기물 처리 중 환경 안전 문제에 대해 논의했습니다. Berga 및 기타 Neryungri 및 Kizelovsk 석탄 연소 중 유동층 온도 및 초과 공기 계수에 대한 연도 가스의 질소 산화물 농도의 실험적 의존성이 제시됩니다. 연도 가스의 질소 산화물 농도는 유동층의 온도가 증가함에 따라 증가한다는 것이 확인되었습니다. 동시에 연료에 황이 존재하면 질소 산화물의 수율이 크게 감소합니다. 질소 산화물의 형성과 동시에 황 산화물의 추가 산화에 소비되기 때문입니다.
- 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
- 2NO + SO2 = N2O + 2SO3.
저온 유동층 기술을 사용하면 대기 중으로 배출되는 황산화물을 줄이는 문제를 크게 해결할 수 있습니다. 이를 위해 다음 반응에 따라 황을 황산염에 결합시키는 적절한 첨가제(석회암 또는 백운석)가 유동층에 도입됩니다.
CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0.5O2 = CaSO4.
다이옥신 생성을 억제하기 위해 유동층을 사용할 가능성이 고려되었습니다. 저자에 따르면 화력 발전소에서 배출되는 다이옥신의 평균 배출량은 2.5ng/m3로 허용되는 것보다 2.5배 높습니다. 다만, 전체 다이옥신 배출량은 화력발전소가 각종 발생원(개별 난방기기, 노후폐기물 소각로, 차량) 중 4위, 점유율이 0.13%(각종 폐기물을 태우는 발전소 제외)에 불과하다는 점에 주목해야 한다. 보고서의 저자에 따르면 연소 생성물의 낮은 수준의 다이옥신은 유동층 용광로에서 연료(및 폐기물)의 단일 단계 연소로 얻을 수 있지만 이를 위해서는 층 내 연소 생성물의 체류 시간.
시베리아 열 공학 연구소(JSC SibVTI)에서 개발한 석탄 분진의 고온 예열을 통한 석탄 연소 기술은 V.V. Bely 등 이 기술을 사용하여 석탄 먼지를 850도까지 예열하여 질소 산화물 배출량을 줄입니다. C 환원 환경 조건에서 질소가 자유 상태(N2)가 된 후 뜨거운 석탄 먼지가 단계적으로 연소됩니다. 얻은 실험 데이터를 기반으로 Minusinsk CHPP에서 파일럿 산업용 보일러 장치가 설계되었으며, 여기에는 다음 배출 지표(mg/Nm3)가 있어야 합니다. 질소 산화물 - 최대 200, 황 산화물 - 최대 300, 회분 - 최대 50, 즉 최고의 국제 표준을 준수할 뿐만 아니라 기존 규범과 새로운 규범을 모두 준수합니다. Minusinskaya CHPP의 파일럿 보일러 장치는 연료 연소 및 가스 정화를 위한 이 새로운 기술을 테스트하고 시연하도록 설계되었습니다. 성공적인 개발로 제안된 기술은 화력 발전소에서 널리 사용될 수 있습니다.
A.I. 보고서에서 가스 연료의 촉매 연소를 통한 환경 친화적 인 화력 발전소에 대해 논의했습니다. 폴리바디 등(MPEI, UTEKH). ENIN과 MPEI는 촉매 존재 하에서 연료 연소로 인해 공기 유역으로 유해 물질의 배출을 완전히 제거하는 환경 친화적인 촉매 화력 발전소(KTPS) 개발을 목표로 많은 연구 작업을 수행했습니다. 촉매를 사용하면 600-800도 범위의 반응기 온도에서 화염 없이 연료를 심층 산화할 수 있습니다. 에서.
촉매 반응기는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 - 고정 촉매 및 적외선 복사를 통해 작동 유체로의 열 전달, 두 번째 - 유동층. 고정 촉매는 주로 기체 및 증기 연료를 포함하는 연료-공기 혼합물에 사용됩니다. 유동층이 있는 반응기에서 기체 또는 액체 연료의 산화는 직경 2-4mm의 부유 입자 덩어리에서 대기 산소와 함께 발생합니다. 감마 알루미나는 과립 재료로 사용됩니다. 현재 모스크바의 Kurkino Autonomous Microdistrict의 전기 및 열 공급을 위한 2MW 용량의 첫 번째 실험적인 CHPPP를 건설하기 위한 개발 작업이 진행 중입니다. 저효율 오래된 보일러 대신 촉매 발전소를 사용하면 도시의 생태 상황이 크게 개선됩니다.
"재생 에너지 원을 사용하는 환경 친화적 인 기술"주제와 관련된 두 번째 보고서 그룹 - 지열 에너지 기술 (O.V. Britvin, O.A. Povarov 및 기타 RAO "UES of Russia", NTC "Geo"MPEI, JSC의 보고서) " 지오텀"); 태양열 및 지열 에너지의 공동 사용(G. Erdmann 및 J. Hinrichsen - Technical University of Berlin); 자율 소비자에게 열 공급을 위한 열 펌프 사용(G.V. Nozdrenko 및 기타 - NSTU, OJSC Novosibirskenergo).
회의의 이 섹션에서는 에너지 소용돌이 버너(B.V. Berg 및 기타 - USTU)의 개선을 포함하여 에너지 부문의 생태와 관련된 여러 다른 문제 및 문제에 대한 보고서 및 보고서도 작성되었습니다. 화력 발전소(V.V. Demkin 및 V.I. Kazakov - RAO "UES of Russia" 및 UralVTI)에서 고체 연료의 운송 및 저장 중 환경 보호; 유해 물질을 환경으로 배출하지 않고 수송된 천연 가스의 에너지를 활용하는 방법(V.S. Agababov 및 기타 - MPEI, CHPP-21 "Mosenergo", Mosenergoproekt); 석유 가스 보일러에 대한 기술적 환경 조치의 효과 평가(LE Egorov 및 기타 - MPEI); 흡수 상태의 천연 가스를 위한 대체 저장 시스템(L.L. Vasiliev et al. - Lykov 열 및 물질 전달 연구소); 화력 발전소의 연료 과연소 및 유해한 배출을 줄이기 위해 터빈 발전소 장비의 기술적 상태에 대한 작동 제어 방법 개선(EV Dorokhov et al. - MPEI).
Sheffield의 자동차 설계 회사 중 하나는 수소 동력 차량을 위한 경제적이고 환경 친화적인 새로운 연료 시스템을 개발하고 있습니다. 아이티엠파워(ITM Power) 관계자는 수소연료를 처음 개발한 후 가정에서 재생산이 가능하다고 밝혔다.
이 새로운 연료는 최대 25마일을 주행할 수 있는 휘발유 차량에 사용할 수 있다고 회사는 말했습니다. 또한 장거리 여행의 경우 가솔린 버전으로 다시 전환할 수 있습니다. 첫 번째 프로토타입은 Ford Focus를 기반으로 했습니다.
ITM Power의 개발자들은 지금까지 이러한 자동차를 가로막는 유일한 요인은 물, 백금 및 전기를 수소로 변환하는 장비의 비용이라고 말했습니다.
현재 전 세계적으로 수소 연료를 사용하는 자동차가 있습니다. 또한 이러한 차량을 정비할 수 있는 주유소의 수도 적습니다. 또한 현재의 차량은 저장이 어려운 액체 수소를 사용합니다. 또는 기성품의 교체 가능한 연료 전지 또는 전기 모터를 사용해야 합니다.
ITM Power의 Ford Focus 기반 프로토타입에는 기존 가솔린 엔진에서 수소를 연소할 수 있는 연료 시스템이 있습니다.
ITM Power는 수소를 생산하는 새롭고 비교적 저렴한 방법을 개발하는 데 8년이 걸렸습니다. 특허를 받은 충전소는 기존의 기존 기술 비용의 약 1% 비용으로 백금의 필요성을 줄이는 독특한 저비용 재료를 사용합니다.
새로운 시스템은 가정에서 수소를 생산하는 것을 가능하게 할 것입니다. 컨베이어에서 이러한 스테이션을 생산하는 경우 비용은 기존의 물 가열 보일러를 구입하는 것과 같을 것으로 예상됩니다. 또한 신기술이 널리 보급되면 휘발유에 해당하는 수소 가격이 약 80센트가 될 것으로 예상됩니다.
시스템의 주요 요소는 물과 전기를 순수한 수소와 산소로 변환하는 소위 "전해기"가 될 것입니다. 완전히 환경 친화적 인 생산을 위해 바람, 조수, 태양 에너지를 사용하고 수력 발전소를 통해 전기를받는 것이 제안됩니다.
전 세계적으로 화석연료는 에너지원으로 계속 널리 사용되고 있으며, 매년 환경이 개선되고 있지만 배기가스로 인한 오염은 여전히 주요 환경 문제 중 하나로 남아 있습니다. 이것은 과학자와 엔지니어가 대체 연료를 다른 에너지원으로 사용할 가능성에 대해 생각하게 합니다.
이러한 개발이 많이 있지만 환경 친화적 인 연료 유형이 그렇게 많지 않습니다.
압축 공기 압력
공압 액추에이터는 프랑스와 인도에서 거의 동시에 개발되었습니다. 이제 그러한 자동차는 이미 대량 생산되고 있습니다. 이동에는 압축 공기에 의해 발생하는 힘이 사용됩니다. 이러한 차량은 최대 35km/h의 속도로 발전합니다(최대 90km/h의 적은 양의 연료 사용). 휘발유 환산의 압축 공기 소비량은 100km당 약 1리터입니다.
알코올 엔진
에탄올 또는 에틸 알코올은 가장 일반적인 대체 연료 중 하나입니다. 미국과 브라질에서는 약 32,000개의 주유소에서 에틸 연료를 판매합니다. 전 세계적으로 2억 3천만 대 이상의 차량이 사용합니다. 다양한 작물의 발효 과정에서 얻은 물질은 충분한 양의 에너지를 제공하며 그 연소 생성물은 환경에 해를 끼치 지 않습니다.
바이오디젤 또는 식물성 기름 에너지
디젤 엔진의 설계는 그 자체로 가솔린 엔진보다 효율적입니다. 그리고 식물성 기름으로 채우면 환경 친화적이기도합니다. 우리는 특수 가공 오일에 대해 이야기하고 있습니다. 간단한 기술 프로세스를 사용하여 집에서도 이러한 연료를 얻을 수 있습니다. 이 기술에는 많은 장점이 있습니다. 이미 조립된 자동차의 엔진 설계를 변경할 필요가 없고 생산에 재생 가능한 자원이 사용되며 배기 가스는 환경에 완전히 안전합니다.
수소 엔진
21세기 초에 수소 엔진이 개발되었습니다. 기술적으로 수소 연료는 기존 내연 기관에서도 사용할 수 있지만 출력은 60~82% 떨어집니다. 점화 시스템에서 필요한 변경을 수행하면 반대로 출력이 117%만 증가합니다. 이 경우 질소 산화물의 출력이 증가하면 피스톤과 밸브가 연소되고 다른 물질과 수소는 빠른 엔진 마모로 이어집니다. 미래에 개선된 버전은 물을 연료로 사용할 수도 있습니다. 또한 수소는 휘발성이 높아 BMW 수소 연료탱크( 이미지의 자동차) 사용하지 않은지 일주일 만에 수소 연료 탱크의 절반이 증발합니다.
전기 모터
배기가스를 전혀 배출하지 않는 엔진 유형이 있습니다. 바로 전기입니다. 기술의 역사는 19세기에 시작됩니다. 전기 모터의 대중성은 도시 교통 수단으로 트램과 무궤도 전차에 의해 촉진되었지만, 이 경우 수송은 전선 형태의 직류가 필요했습니다. 전기 자동차는 내연 기관 자동차보다 일찍 등장했지만 당시에는 인기를 얻지 못했습니다. 이제 전기 자동차가 양산되고 도시에 전기 충전소가 설치되고 기술이 대중화되고 있습니다.
하이브리드 자동차
특히 인기 있는 것은 전기 모터와 내연 기관을 동시에 사용하는 하이브리드 자동차로, 전기 충전과 기존 연료로 자동차를 구동할 수 있습니다. 물론 하이브리드 자동차는 유해한 배기 가스의 대기를 완전히 제거하지는 않지만 배기 가스의 양을 줄이는 동시에 연료를 크게 절약하고 성능을 저하시킵니다.
환경 오염의 원인이 되는 도로 운송. 내연 기관의 배기 가스에서 독성 성분이 형성되는 이유
최근 몇 년 동안 도시의 교통 밀도가 높아짐에 따라 엔진의 연소 생성물에 의한 대기 오염이 급격히 증가했습니다. 내연 기관(ICE)의 배기 가스는 주로 무해한 연료 연소 생성물인 이산화탄소와 수증기로 구성됩니다. 그러나 상대적으로 적은 양에는 독성 및 발암 효과가 있는 물질이 포함되어 있습니다. 이들은 주로 고온 및 고압에서 형성되는 일산화탄소, 다양한 화학 조성의 탄화수소, 질소 산화물입니다.
탄화수소 연료의 연소 중에 연소 조건, 혼합물의 조성 및 상태와 관련된 독성 물질의 형성이 발생합니다. 포지티브 점화 엔진에서 일산화탄소 농도는 연료가 풍부한 혼합물에서 작동할 때 연료를 완전히 산화시키기 위한 산소 부족으로 인해 높은 값에 도달합니다.
도시와 다양한 경사가 있는 도로에서 기어를 연결하고 스로틀을 연 상태에서 자주 속도를 변경하는 경우 엔진은 강제 공회전 모드에서 주행 시간의 약 1/3을 작동해야 합니다. 강제 공회전시 엔진은 포기하지 않지만 반대로 자동차에 축적 된 에너지를 흡수합니다. 동시에 연료는 비합리적으로 소비되며 흡수가 증가하면 독성 CO 및 CH 가스가 대기로 가장 많이 방출됩니다.
자동차 배기 가스는 약 200가지 물질의 혼합물입니다. 여기에는 탄화수소가 포함되어 있습니다 - 연소되지 않았거나 불완전하게 연소된 연료 구성 요소는 엔진이 저속에서 작동하거나 시작 시 속도가 증가하는 순간에 그 비율이 급격히 증가합니다. 교통 체증과 빨간 신호등에서. 가속페달을 밟았을 때 가장 많이 연소되지 않은 입자가 배출되는 것은 바로 이 순간이다. 정상 엔진 작동 시보다 약 10배 이상 많다. 연소되지 않은 가스에는 일반 일산화탄소도 포함되며, 이는 연소될 때마다 일정량 또는 다른 양으로 형성됩니다. 일반 가솔린으로 작동되고 정상 작동 중인 엔진의 배기 가스에는 평균 2.7%의 일산화탄소가 포함되어 있습니다. 속도가 감소하면 이 점유율이 3.9%로 증가하고 저속에서는 최대 6.9%로 증가합니다.
유해한 엔진 배출 수준에 영향을 미치는 주요 작동 요인은 실린더 피스톤 그룹(CPG) 부품의 상태를 특징짓는 요인입니다. CPG 부품의 마모 증가와 정확한 기하학적 형태의 편차는 배기 가스(EG) 및 크랭크케이스 가스(CG)의 독성 성분 농도를 증가시킵니다.
엔진의 성능과 환경 친화성이 좌우되는 CPG의 기본 부분은 실린더입니다. 왜냐하면 연소실의 기밀성은 실린더와 결합된 링의 밀봉 능력에 달려 있기 때문입니다. 링과 피스톤 홈 사이의 간격 증가 강도는 주로 실린더와 피스톤 링의 기술적 조건에 따라 다릅니다. 따라서 작동 중 링과 실린더 사이의 간격을 제어 및 조정하는 것은 연료 연소 조건을 개선하고 내부에 남아 있는 오일의 양을 줄여 배기 가스 및 배기 가스의 유해한 불순물의 양을 줄이는 데 상당한 비축입니다. 오버 피스톤 공간.
내연 기관의 유독성 배출물은 배기 가스와 크랭크실 가스입니다. 이들과 함께 총 배출에서 약 40%의 독성 불순물이 대기로 유입됩니다. 배기 가스의 탄화수소 함량은 기술 조건 및 엔진 조정 및 공회전 범위에서 100~5000% 이상에 따라 달라집니다. 전체 대기오염에서 배기가스의 2~10%에 해당하는 총미량의 크랭크케이스 가스로 크랭크케이스 가스의 비율은 약간 마모된 엔진의 경우 약 10%, 마모된 엔진을 작동할 때 40%까지 증가합니다. 실린더 피스톤 그룹, t.to. 크랭크 케이스 가스의 탄화수소 농도는 사용 된 엔진보다 15-10 배 높습니다. CG의 양과 화학 성분은 연소실을 밀봉하는 CPG 부품의 상태에 따라 다릅니다. 실린더에서 크랭크 케이스 및 후면으로 가스의 침투는 CPG의 마찰 부품 사이의 간격 크기에 따라 다릅니다. 동시에, 폐쇄된 크랭크실 환기 시스템을 통한 증가된 오일 폐기물 및 증가된 크랭크실 가스 흐름으로 인해 발암성이 있는 탄화수소의 비율이 증가합니다.
엔진 마모 한계에 도달하면 배출량이 평균 50% 증가합니다. NAMI에서 수행된 가속 테스트의 예에서 엔진 마모는 탄화수소 배출량을 10배 증가시키는 것으로 나타났습니다. 배기 가스의 불투명도가 증가한 대부분의 엔진은 대대적인 점검을 거친 엔진입니다.
연소실의 감압 정도는 CPG 부품의 마모, 정확한 기하학적 모양에서 거대 형상의 편차에 따라 다릅니다. 연소실의 누출이 증가함에 따라 연료 연소 조건의 악화로 인해 CO 및 CH의 증가와 CO2의 감소가 발생합니다. 작업공정의 조직의 질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 링과 실린더 사이의 틈은 물론 링과 피스톤 홈 사이의 틈으로 인해 오버로 유입되는 오일의 양이 증가하게 된다. -피스톤 공간, 연소 과정 동안 주어진 열 방출 역학으로부터의 편차 증가, 결과적으로 독성 배출의 총 질량 증가. 오일은 배기 가스에서 고체 입자의 30-40%를 구성합니다.
CPG의 기본 부분은 엔진 작동의 경제적, 환경적 타당성이 의존하는 실린더입니다. 실린더 라이너의 마모는 뚜렷한 타원형이며, 그 주축은 커넥팅 로드의 스윙 평면에 있습니다. 실린더의 타원형이 형성되는 이유는 주로 커넥팅로드의 스윙 평면에서 슬리브의 피스톤 부하가 증가하기 때문입니다. 실린더 블록 조립 기술의 불완전성은 실린더의 타원형에도 영향을 미칩니다. 엔진이 조립된 후 실린더의 거시적 기하학적 구조(타원형 및 테이퍼형)가 변경되면 피스톤 링과 실린더 미러의 맞춤도 저하됩니다. 다양한 브랜드의 내연 기관 블록에 라이너를 설치할 때 실린더의 타원형이 2-3 배 증가하는 것으로 알려져 있습니다.
조립 후와 작동 중 실린더 라이너의 거시적 형상의 왜곡 특성은 "습식 라이너"가 있는 대부분의 실린더 블록 설계에서 동일하다는 점에 유의하는 것이 매우 중요합니다. 피스톤의 상사점에서 상부 압축 링의 정지 영역에서 조립 중에 형성되는 실린더 타원형의 장축은 작동 중에 형성되는 타원형의 장축과 동일한 방향을 갖습니다. 실린더 변형의 이러한 특성은 슬리브용 보어 사이의 위치에서 블록의 더 큰 변형으로 설명됩니다.
실린더의 타원형을 줄이면 피스톤 링과 홈의 마모율을 줄이는 데 도움이 되며, 이는 일반적으로 피스톤 링의 작동을 개선하고 연소실의 밀봉을 개선합니다. 한계 자원 개발 후 오일 스크레이퍼 링을 교체하면 엔진 독성의 평균 수준이 어느 정도 회복되는 것으로 알려져 있습니다. 의심 할 여지없이 링을 교체 할 때 실린더의 난형도가 새 라이너 제조의 한계 값 수준으로 조정되면 효과가 훨씬 더 중요합니다.
혼합 및 용해의 새로운 방법의 개발과 석유 연료의 적절한 첨가제 및 첨가제의 효과에 대한 수학적 설명은 대체 연료의 새로운 구성을 개발하고 이의 물리화학적 특성을 예측하는 시간을 크게 줄여 엔진 작업 흐름을 개선할 수 있습니다. 새로운 대체 연료를 사용합니다.
국내외 문헌 분석에 따르면 새로운 유형의 연료로의 전환 개발은 세 가지 주요 단계를 거칩니다. 첫 번째 단계에서는 표준 석유 연료, 알코올, 수소 첨가제 및 수소 함유 연료, 기체 연료 및 이들의 다양한 조합이 사용되어 석유 연료의 부분 절약 문제를 해결할 것입니다. 두 번째 단계는 석탄, 오일 셰일 등에서 생산되는 석유와 유사한 합성 연료의 생산을 기반으로 합니다. 이 단계에서 기존 엔진 함대에 새로운 유형의 연료를 장기간 공급하는 문제가 해결됩니다. 마지막 세 번째 단계는 새로운 유형의 에너지 운반체 및 발전소(수소 동력 엔진, 원자력 에너지 사용)로의 전환이 특징입니다.
내연 기관을 수소 및 수소 함유 연료로 전환하는 것은 복잡한 사회 경제적 과정이며 여러 산업의 주요 구조 조정이 필요하므로 첫 번째 단계에서 가장 수용 가능한 옵션은 디젤 엔진의 작동입니다 수소 함유 연료의 추가. 디젤 엔진에서 수소 및 암모니아 첨가제가 포함된 탄화수소 연료의 연소 기능에 대한 문헌의 극히 제한된 정보는 수소 함유 연료가 디젤 엔진의 성능에 미치는 영향에 대한 질문에 대한 명백한 대답을 허용하지 않습니다.
또한, 석탄에서 생산된 합성 액체 연료(GTL)를 디젤 엔진에 사용하는 문제에 대한 연구는 매우 열악합니다. 다양한 문헌 데이터는 GTL의 물리화학적 특성이 공급원료 및 처리 기술에 크게 의존한다는 사실 때문에 작업 공정에 대한 GTL의 영향에 대한 명확한 평가를 허용하지 않습니다.
알코올은 자동차 연료의 가장 가능성 있는 공급원이지만 디젤 엔진에 사용할 때는 알코올의 극도로 열악한 모터 특성을 고려해야 합니다. 알코올 연료를 사용하는 응용 방법은 설계의 추가 복잡성(기화기, 점화 플러그 또는 두 번째 연료 시스템의 설치) 또는 연료 비용의 증가(세탄가를 증가시키는 첨가제 사용)가 필요합니다. 이 상황에서 가장 최적은 디젤 엔진에서 디젤 연료와 함께 에탄올 또는 메탄올 용액을 사용하는 방법일 수 있습니다.
다양한 형태의 대체연료의 영향에 대한 연구는 다양한 혼합물 형성 방법을 가진 여러 종류의 고속 디젤 엔진에 대해 수행되었으므로 연료 공급, 연소, 그을음의 과정에 대해 가능한 한 완전한 정보를 얻을 필요가 있었습니다. 형성, 독성 등의 과정. 따라서 PC를 기반으로 정보를 기록하고 처리하는 자동화된 시스템이 개발되어 구현되었습니다. 이 복합 단지의 경우 테스트 중에 다양한 센서에서 정보를 수집하기 위한 프로그램, 표시기 다이어그램 분석을 위해 얻은 데이터 처리 프로그램, 광학 표시 결과, 연료 공급 및 모드 매개변수 계산을 포함하는 응용 소프트웨어 패키지가 개발되었습니다. .
실린더에 디젤 연료와 가스의 순환 부분을 동시에 공급하기 위해 저자는 가스 공급 피팅과 노즐 및 분무기 본체의 채널로 구성된 별도의 라인으로 보완된 특수 이중 연료 노즐을 개발했습니다. 노즐 본체의 채널에서 체크 밸브가 만들어지고 스프링으로 시트에 밀착됩니다. 표면에 나사산이 있는 원통형 인서트는 분무기 채널로 눌러져 노즐 분무기의 바늘 아래 구멍에 연결된 혼합 축적 챔버를 형성합니다.
개발된 인젝터를 기반으로 다양한 형태의 기체 첨가제를 연료에 공급할 수 있는 디젤 연료 시스템을 만들었습니다.
그을음 농도 및 온도장의 공간적 분포에 대한 정보를 가지고 대체 연료를 사용할 때 작업 공정의 특성을 고려하는 것이 가장 효과적입니다. 현재까지 주로 디젤 실린더의 온도-농도 불균일성을 2차원적으로 표현했습니다. 그 결과 온도장의 공간적 분포와 그을음 농도에 대한 실험적 연구의 문제가 설정되었다. 이 작업은 실린더의 광학 표시를 기반으로 그을음의 질량 농도를 결정하기 위해 원래의 실험 장비와 온도 장을 결정하기 위해 소프트웨어로 구현된 방법을 사용했습니다.
기체 용해도(수소, 암모니아 등)에 대한 전산 연구는 다음 가정을 기반으로 했습니다. 첫째, 용해 과정은 혼합-축적 챔버와 노즐 분무기에서 발생합니다. 둘째, 용해는 표면 재생 모델에 따라 진행됩니다. 연료 가스 접촉면은 고압 분사 파이프라인의 연료 압력 변동 빈도와 동일한 빈도로 업데이트됩니다.
디젤 연료와 대체 연료의 혼합물을 준비하는 어려움을 극복하는 방법 중 하나는 디젤 연료와 알코올의 공동 용매인 세 번째 구성 요소를 사용하는 것입니다. 공용매는 디젤 연료 및 알코올의 특성을 가져야 합니다. 그 분자는 탄화수소와 결합을 형성하기 위해 극성 특성과 지방족 성분을 모두 가지고 있어야 합니다.
내연기관의 연료로 수소를 사용하려는 시도는 오래전부터 알려져 왔다. 예를 들어, 1920년대에는 비행선의 내연 기관의 주 연료에 수소를 첨가제로 사용하는 옵션이 연구되어 비행 범위를 늘릴 수 있었습니다.
내연 기관의 연료로 수소를 사용하는 것은 다음과 같은 광범위한 문제를 포함하는 복잡한 문제입니다.
현대 엔진을 수소로 전환하는 가능성;
수소 작업 시 엔진의 작동 과정을 연구합니다.
최소한의 독성과 최대의 연료 효율성을 보장하기 위해 작업 흐름을 제어하는 최선의 방법을 결정합니다.
내연 기관 실린더의 효과적인 워크플로 구성을 보장하는 연료 공급 시스템 개발
차량에 수소를 저장하는 효율적인 방법 개발
내연기관용 수소 사용의 환경적 효율성 확보
엔진에 연료를 공급하고 수소를 축적할 가능성을 보장합니다.
이러한 문제에 대한 해결책은 다양한 수준이 있지만 이 문제에 대한 일반적인 연구 상태는 수소의 실제 적용을 위한 실질적인 기반으로 간주될 수 있습니다. 이것은 실제 테스트, 수소에서 실행되는 변형 엔진 연구에 의해 확인됩니다. 예를 들어, Mazda는 수소 로터리 피스톤 엔진에 베팅하고 있습니다.
이 분야의 연구는 외부 및 내부 기화 엔진에 수소를 사용하고, 수소를 첨가제로 사용하고, 연료를 부분적으로 수소로 대체하고, 엔진을 수소로만 작동시키는 광범위한 옵션으로 구별됩니다.
광범위한 연구 목록은 체계화 및 비판적 분석의 필요성을 결정합니다. 수소의 사용은 기존의 석유 기반 연료뿐만 아니라 대체 연료와 조합하여 작동하는 엔진에서도 알려져 있습니다. 예를 들어, 알코올(에틸, 메틸) 또는 천연 가스가 있습니다. 합성 연료, 연료유 및 기타 연료와 함께 수소를 사용하는 것이 가능합니다.
이 분야의 연구는 가솔린 엔진과 디젤 엔진, 그리고 다른 유형의 엔진에 대해 알려져 있습니다. 이 주제에 대한 작업의 일부 저자는 수소가 불가피하며 이러한 불가피성을 충족하기 위해 더 나은 준비가 필요하다고 생각합니다.
수소의 독특한 특징은 높은 에너지 성능, 독특한 운동 특성, 환경 친화성 및 거의 무제한의 원료 기반입니다. 질량 에너지 강도 측면에서 수소는 기존 탄화수소 연료보다 2.5-3배, 알코올은 5-6배, 암모니아는 7배 초과합니다.
수소 내연 기관의 작동 과정에 대한 질적 영향은 우선 그 특성에 의해 결정됩니다. 그것은 더 높은 확산성, 더 높은 연소율, 넓은 점화 한계를 가지고 있습니다. 수소의 점화 에너지는 탄화수소 연료의 점화 에너지보다 10배 적습니다. 실제 작업 주기는 효율성과 독성의 가장 좋은 지표인 ICE 작업 프로세스의 완성도를 결정합니다.
피스톤 내연 기관, 가솔린 및 디젤 엔진의 기존 설계를 주요 연료로 수소를 사용하도록 조정하려면 우선 연료 공급 시스템의 설계에서 특정 변경이 필요합니다. 외부 혼합물 형성의 사용은 낮은 밀도 및 높은 수소 휘발성으로 인해 새로운 산화제로 엔진을 채우는 것을 감소시키고 따라서 최대 40%까지 동력을 감소시키는 것으로 알려져 있습니다. 내부 혼합물 형성을 사용할 때 그림이 바뀌고 수소 디젤 엔진 충전의 에너지 강도는 최대 12% 증가하거나 기존 탄화수소 디젤 연료에서 디젤 엔진의 작동에 해당하는 수준으로 제공될 수 있습니다. 수소 엔진의 작동 과정 구성의 특징은 수소 - 공기 혼합물의 특성, 즉 점화 한계, 점화 온도 및 에너지, 화염면의 전파 속도, 거리 불 끄기.
수소 엔진의 작동 과정에 대한 거의 모든 알려진 연구에서 수소-공기 혼합물의 제어하기 어려운 점화가 주목됩니다. 흡입 배관에 물을 주입하거나 "차가운" 수소를 주입하여 사전 점화에 미치는 영향이 긍정적인 결과로 조사되었습니다.
연소실의 잔류 가스와 핫스팟은 수소-공기 혼합물의 사전 점화를 강화합니다. 이 상황에서는 통제되지 않은 점화를 방지하기 위한 추가 조치가 필요합니다. 동시에 넓은 범위의 공기 과잉율 내에서 낮은 점화 에너지로 인해 엔진을 수소로 전환할 때 기존 점화 시스템을 사용할 수 있습니다.
디젤 엔진에 해당하는 압축비에서 엔진 실린더의 수소-공기 혼합물의 자체 점화가 발생하지 않습니다. 이 혼합물의 자체 점화를 위해서는 최소 1023K의 압축 종료 온도를 제공해야 합니다. 공기 주입구에서 가압 또는 가열을 사용하여 압축 종료 온도의 상승으로 인해 탄화수소 연료의 파일럿 부분에서 공기 혼합물이 점화될 수 있습니다.
디젤 엔진의 연료인 수소는 화염 전면 전파 속도가 높은 것이 특징입니다. 이 속도는 200m/s를 초과할 수 있으며 압력파가 600m/s를 초과하는 속도로 연소실에서 이동하게 합니다. 수소-공기 혼합물의 높은 연소율은 한편으로는 작업 공정의 효율성을 높이는 데 긍정적인 영향을 미치며, 다른 한편으로 이것은 사이클의 최대 압력과 온도의 높은 값을 미리 결정하고, 수소 엔진 작업 과정의 더 높은 강성. 사이클의 최대 압력이 증가하면 엔진 수명이 단축되고 최대 온도가 증가하면 질소 산화물이 집중적으로 형성됩니다. 파워 스트로크 시 실린더에 공급되는 수소를 연소시키거나 엔진을 변형시켜 최대 압력을 낮출 수 있다. 질소 산화물의 배출을 미미한 수준으로 줄이는 것은 작업 혼합물을 고갈시키거나 입구 파이프라인에 공급되는 물을 사용하여 가능합니다. 따라서 > 1.8에서는 질소 산화물의 방출이 거의 없습니다. 물이 수소보다 8배 많은 질량으로 공급되면 질소 산화물의 배출이 8...10배 감소합니다.
CNG는 주거 및 공공 건물의 도시 블록에서 직접 허용됩니다. 또한 많은 국가에서 지하 차고에서 천연 가스로 차량에 연료를 보급하는 것이 허용됩니다. 1.6. 자동차용 가스 장비 제조. 오늘날 이탈리아는 세계 최고의 가스 자동차 장비 제조업체의 영광을 가로채고 있습니다. 그리고 지금 세계 시장에서 가장 큰 수요는 ...
"H2R"이라는 명칭을받은 모델은 300km / h 이상의 속도를 개발합니다. 스털링 엔진을 기반으로 한 수소 연료 엔진 구축의 새로운 방향은 유망해 보인다. XX 세기 말까지이 엔진. 내연기관에 비해 설계가 복잡하고 재료 소모가 많고 비용이 많이 들기 때문에 자동차에 널리 사용되지 않습니다. ...
러시아 연방과 세계의 연료, 에너지 및 환경 상황은 자동차 연료로 사용되는 천연 가스가 액체 탄화수소 연료의 진정한 대안임을 나타냅니다. 이는 메탄의 물리화학적 특성에서 기인합니다: 높은 옥탄가, 과잉 공기 비율 측면에서 넓은 점화 범위, 공기와 균질한 혼합물을 형성하는 능력, 낮은 광화학적 활성 및 미래에는 디젤 연료에 비해 배기 가스의 더 낮은 독성 . 그러나 천연가스는 해당 작업 공정의 조직과 이를 제공하는 장비의 문제가 해결될 때 비로소 친환경적인 연료가 된다.[ ...]
DAEC 디젤 북극 환경 친화적 인 연료.[ ...]
또한 '친환경' 연료(천연가스, 수소)를 사용한다고 해서 질소산화물 배출 문제가 해결되지 않고 오히려 수소연료를 사용할 경우 문제를 악화시키는 것으로 나타났다.[ ...]
석유 제품을 연료로 사용하면 황 화합물(SO2 및 BO3)을 포함한 연소 생성물에 의한 환경 오염이 발생합니다. 석유 정제는 등유 및 가솔린과 같은 제품에서 대부분의 유황을 제거합니다. 석유 및 석탄과 달리 천연 가스에는 황이 거의 포함되어 있지 않습니다. 이와 관련하여 가스는 환경 친화적 인 연료입니다.[ ...]
방향족 탄화수소 함량 제한이 없는 DLECH(디젤 친환경 여름 연료), 방향족 탄화수소 함량 제한이 있는 DLECH-V, DAEF(극지방 환경 친화적 디젤) 사양이 채택되었습니다. 방향족 탄화수소 함량(표 4.51).[ ... .]
유기 물질 함량이 높은 KG는 환경 친화적 인 연료로 처리됩니다. 알칼리 및 알칼리 토금속의 탄산염 또는 수산화물은 중화제 역할을합니다.혼합물이 공기에 접근하지 않고 가열되면 해당 금속의 황화물이 형성되어 연료가 연소되면 황산염으로 산화되어 전이가 크게 감소합니다 황을 기체 화합물로 전환. 석탄 먼지 및 기타 탄화수소 성분이 KG /25/에 추가되면 보일러 연료의 에너지 가치가 증가합니다.[ ...]
전문가들에 따르면 2020년까지 친환경 연료로서 수소 소비가 12...17배 증가할 것이라고 합니다.[ ...]
또한 운전자가 자동차를 친환경 연료로 바꾸는 데 재정적으로 관심을 갖기로 결정했습니다. 법안에 따르면 가스 비용은 석유 제품의 연료 비용보다 훨씬 낮아야 합니다.[ ...]
유망한 에너지 운반체로서 수소의 발열량은 탄화수소 연료의 발열량보다 3배 높습니다. 수소는 기존의 천연 연료와 달리 황, 먼지, 중금속을 포함하지 않는 친환경 연료입니다. 연소되면 수소는 수증기로 변합니다. 이러한 조건에서 유일하게 유해한 화합물은 특히 높은 연소 온도에서 대기 질소의 산화로 인해 형성되는 질소 산화물일 수 있습니다. 이 부정적인 현상은 일부 촉매에 의해 비교적 쉽게 국소화될 수 있습니다. 수소는 연료뿐만 아니라 다양한 에너지 분야에서 운송되고 사용될 수 있는 보편적인 에너지 저장 장치로 사용하기에 적합합니다.[ ...]
가솔린이 액화 가스로 대체되면 대기 오염도 감소합니다. 특수 첨가제 촉매는 액체 연료에 사용되어 연소의 완전성을 높이고 납 첨가제가없는 가솔린입니다. 새로운 연료가 개발되고 있습니다. 따라서 호주에서는 85 % 디젤 연료, 14 % 에틸 알코올 및 1 % 연료 연소의 완전성을 높이는 특수 유화제가 포함 된 환경 친화적 인 연료가 테스트되었습니다. 연료의 연소 온도를 높이고 배기 가스의 양을 줄일 수 있는 디젤 엔진용 세라믹 엔진을 만드는 작업이 진행 중입니다. A. 이미 일본과 독일에 특수 전자 장치가 장착된 장치가 등장하여 보다 완전한 연료 연소를 제공합니다.[ ...]
우리 시대의 가장 시급한 과제는 자동차 배기가스로 인한 대기 오염을 줄이는 것입니다. 현재 가솔린보다 "환경 친화적"인 대체 연료를 적극적으로 찾고 있습니다. 전기, 태양 에너지, 알코올, 수소 등으로 구동되는 자동차 엔진의 개발[ ...]
지난 수십 년 동안 러시아에서 가스 산업이 두드러지게 발전했으며 화력 발전소에서 천연 가스 소비가 집중적으로 증가했습니다. 러시아 연방의 가스는 가장 저렴하고 환경 친화적 인 연료입니다. 이러한 상황에서 러시아의 TPP에서 재 수집 문제는 아직 심각하지 않습니다. 그러나 국가에서 개발된 천연 가스전의 생산성은 가까운 장래에 감소하기 시작할 것입니다. 이는 향후 신규 가스전 및 가스콘덴세이트전 개발 과정에서 요구되는 일정 수준의 가스 생산을 유지하는 것이 불가능해 보이기 때문이다. 현행 규정에 따르면 이 기간은 12-15년 동안 지속될 수 있습니다. 한편, Orenburg, Medvezhye, Urengoy 및 Yamburg 유전 개발의 관행이 보여주듯이 새로운 유전 개발 중에 이러한 연속 생산 기간은 합리적이지 않으며 미래 세대의 이익을 고려하지 않습니다. 무화과에. 표 2.1은 1970년부터 2030년까지의 분야별 가스 생산 일정을 보여준다. 그들은 최대 가스 생산에 도달한 후 점진적이고 체계적인 감소가 있음을 보여줍니다. Medvezhye 필드에서만 약 15 년 동안 최대 가스 생산량을 유지할 수 있었고 그 후 집중적으로 감소했습니다.[ ...]
1999년부터 시작된 생산량 증가와 주요 산업인 기업의 오염물질 배출량 증가(환경오염물질) 및 수십 대의 계획된 이전과 관련하여 화력공학의 배출량이 크게 증가할 수 있음을 고려 대규모 화력 발전소와 환경 친화적 인 연료 - 천연 가스 - 석탄 및 연료유의 주립 발전소에서 대기의 품질이 크게 저하 될 것으로 예상 할 수 있습니다. 국가 인구의 건강과 자연 환경 보전의 이익을 우선시하기 위해서는 국가 환경 검토, 기업, 처리 시설에 대한 국가 환경 통제 및 도시와 산업 중심지의 대기 질.[ ...]
주요 대기 오염 물질에는 이산화탄소, 일산화탄소, 황 및 이산화질소와 대류권의 온도 체계에 영향을 줄 수 있는 작은 가스 성분인 이산화질소, 할로겐화탄소(프레온), 메탄 및 대류권 오존이 포함됩니다. 러시아의 고정 소스에서 대기로 오염 물질이 배출되는 양은 연간 약 2200만~2500만 톤입니다. 지난 10년 동안 이러한 배출량은 연간 300-600,000톤 감소했습니다. 배출량 감소는 주로 산업 생산, 특히 광업 및 자원 처리 산업의 광범위한 감소에 기인합니다. 이러한 조건에서 긍정적 인 역할은 환경 친화적 인 연료 인 가스 생산 및 사용의 상대적 안정성에 의해 수행되었습니다.
수년 동안 연구자들은 차량의 주요 연료 유형으로 가솔린의 대안을 찾기 위해 고군분투해 왔습니다. 환경 및 자원상의 이유를 열거하는 것은 의미가 없습니다. 게으른 사람만 배기 가스의 독성에 대해 이야기하지 않습니다. 과학자들은 대부분, 때때로 특이한 유형의 연료에서 문제에 대한 해결책을 찾습니다. 재활용은 휘발유의 연료 패권에 도전하는 가장 흥미로운 아이디어를 선택했습니다.
식물성 기름을 기반으로 한 바이오 디젤
바이오디젤은 식물성 기름을 기반으로 하는 바이오 연료의 일종으로 순수한 형태와 디젤 연료와의 다양한 혼합물로 사용됩니다. 식물성 기름을 연료로 사용하는 아이디어는 1895년 식물성 기름으로 작동하는 최초의 디젤 엔진을 만든 Rudolf Diesel에 속합니다.
일반적으로 유채, 해바라기 및 대두유는 바이오디젤을 생산하는 데 사용됩니다. 물론 식물성 기름 자체는 연료로 가스 탱크에 부어지지 않습니다. 식물성 기름에는 글리세린과 지방산의 에스테르인 지방이 포함되어 있습니다. "biosolaria"를 얻는 과정에서 글리세롤 에스테르는 글리세롤을 파괴하고 대체합니다(부산물로 방출됨). 이것은 바이오디젤의 구성 요소가 됩니다.
미국, 일본, 브라질뿐만 아니라 많은 유럽 국가에서 바이오디젤은 이미 기존 가솔린의 좋은 대안이 되었습니다. 예를 들어 독일에서는 유채씨 메틸 에스테르가 이미 800개 이상의 충전소에서 판매되고 있습니다. 2010년 7월, 총 2,200만 톤 규모의 245개 바이오디젤 공장이 EU 국가에서 운영되고 있었습니다. Oil World의 분석가들은 2020년까지 브라질, 유럽, 중국, 인도에서 소비되는 자동차 연료 구조에서 바이오디젤이 차지하는 비중이 20%가 될 것이라고 예측합니다.
바이오디젤은 환경 친화적인 운송 연료입니다. 기존 디젤 연료에 비해 황이 거의 없고 거의 완전히 생분해됩니다. 토양이나 물에서 미생물은 28일 동안 바이오디젤의 99%를 처리하여 강과 호수의 오염 정도를 최소화합니다.
압축 공기
압축 공기로 작동하는 기계인 공압 자동차 모델은 이미 여러 회사에서 출시되었습니다. 한때 푸조 엔지니어들은 압축 공기 에너지를 내연 기관에 추가하여 도움을 주는 하이브리드의 탄생을 발표하면서 자동차 산업에 큰 파장을 일으켰습니다. 프랑스 엔지니어들은 이러한 개발이 소형 자동차의 연료 소비량을 100km당 최대 3리터까지 줄이는 데 도움이 될 것으로 예상했습니다. 푸조 전문가들은 도시에서 공압 하이브리드가 1밀리그램의 유해한 배기 가스를 생성하지 않고 최대 80%의 시간 동안 압축 공기로 이동할 수 있다고 주장합니다.
"에어 카"의 작동 원리는 매우 간단합니다. 자동차를 구동하는 엔진 실린더에서 연소되는 가솔린 혼합물이 아니라 실린더에서 나오는 강력한 공기 흐름(실린더의 압력은 약 300기압임) . 공압 모터는 압축 공기의 에너지를 액슬 샤프트의 회전으로 변환합니다.
불행하게도, 전적으로 압축 공기 또는 공기 하이브리드를 사용하는 기계는 특정 조건과 제한된 공간(예: 최고 수준의 화재 안전이 요구되는 생산 현장)에서 작동하기 위해 주로 소량으로 제작됩니다. "표준" 구매자를 위한 일부 모델이 있지만.
Engineair의 환경 친화적인 Gator 마이크로트럭은 실제 상용 서비스에 들어간 호주 최초의 압축 공기 차량입니다. 멜버른의 거리에서 이미 볼 수 있습니다. 운반 용량 - 500kg, 공기가 포함된 실린더 부피 - 105리터. 한 주유소에서 트럭의 주행 거리는 16km입니다.
폐기물
어떤 진전이 있었습니까? 일부 자동차는 엔진을 작동시키는 데 가솔린이 필요하지 않지만 하수구로 들어가는 인간 폐기물이 필요합니다. 이러한 자동차 산업의 기적은 영국에서 만들어졌습니다. 인간의 배설물에서 분리된 메탄을 연료로 사용하는 브리스톨 거리에 자동차가 나왔다. 프로토타입 모델은 폭스바겐 비틀이었고, 혁신적인 연료로 구동되는 VW 바이오 버그 자동차의 제조업체는 제네코입니다. 폭스바겐 컨버터블에 설치된 배설물 재활용 엔진으로 15,000km를 주행할 수 있었습니다.
GENeco의 발명은 에너지 절약 기술과 환경 친화적인 연료 도입의 돌파구라고 불려지기 시작했습니다. 평범한 사람에게는 그 아이디어가 초현실적으로 보이기 때문에 설명할 가치가 있습니다. 물론 이미 처리된 연료는 폐기물에서 미리 얻은 메탄 형태로 차에 적재됩니다.
동시에 VW Bio-Bug 엔진은 두 가지 유형의 연료를 동시에 사용합니다. 자동차는 가솔린에서 시작하지만 엔진이 예열되고 자동차가 특정 속도를 선택하자마자 인간의 위 가스 공급 GENeco 공장에서 처리되는 전원이 켜져 있습니다. 소비자는 그 차이를 알아차리지 못할 수도 있습니다. 그러나 주요 마케팅 문제는 남아 있습니다. 바이오 가스를 얻는 원료에 대한 인간의 부정적인 인식입니다.
태양 전지 패널
태양 에너지로 구동되는 자동차 생산은 아마도 친환경 연료 사용에 중점을 둔 자동차 산업에서 가장 발전된 분야일 것입니다. 태양열 자동차는 전 세계적으로 다양한 변형으로 제작됩니다. 1982년에 발명가 Hans Tolstrup은 Quiet Achiever 태양열 자동차(비록 시속 20km의 속도로)를 타고 서쪽에서 동쪽으로 호주를 횡단했습니다.
2014년 9월 스텔라 자동차는 로스앤젤레스에서 샌프란시스코까지 560km의 경로를 커버하지 못했습니다. 네덜란드 아인트호벤 대학 연구팀이 개발한 태양열 자동차에는 태양 에너지를 수집하는 패널과 6킬로와트시 용량의 60킬로그램 배터리 팩이 장착되어 있습니다. Stella의 평균 속도는 시속 70km입니다. 햇빛이 없을 때 배터리 예비량은 600km에 충분합니다. 2014년 10월, 아인트호벤의 학생들은 기적의 자동차를 타고 호주 전역에서 태양열 자동차를 위한 3,000km 랠리인 World Solar Challenge에 참가했습니다.
현재 가장 빠른 태양열 전기 자동차는 호주 뉴사우스웨일스 대학교(Australian University of New South Wales) 학생 팀이 만든 Sunswift입니다. 2014년 8월의 테스트에서 이 태양광 차량은 한 번의 배터리 충전으로 시속 100km의 평균 속도로 500km를 주행했는데, 이는 그러한 차량에 놀라운 것입니다.
요리 폐기물에 바이오 디젤
2011년 USDA는 국립 재생 에너지 연구소와 협력하여 대체 연료를 연구했습니다. 놀라운 결과 중 하나는 동물성 원료를 기반으로 한 바이오디젤 연료의 사용 가능성에 대한 결론이었습니다. 지방 잔류물을 이용한 바이오디젤은 아직 많이 발달되지 않은 기술이지만 이미 아시아 국가에서 사용되고 있습니다.
일본에서는 매년 국민 요리인 튀김을 만들고 나면 약 40만 톤의 사용한 식용유가 남습니다. 이전에는 동물 사료, 비료, 비누로 가공되었지만 1990년대 초반 경제적인 일본인은 이를 기반으로 식물성 디젤 연료 생산을 설정하여 다른 용도를 찾았습니다.
이 맞춤형 주유소는 휘발유에 비해 산성비의 주요 원인인 황산화물을 대기 중으로 덜 방출하고 기타 유독성 배기 가스 배출을 3분의 2로 줄입니다. 새로운 연료를 더 대중적으로 만들기 위해 제조업체는 흥미로운 계획을 생각해 냈습니다. 사용한 식용유가 든 플라스틱 병 10개를 RTD 공장에 보내는 사람은 일본 현 중 한 곳에서 3.3제곱미터의 숲을 할당받게 됩니다.
이 기술은 아직 그러한 양으로 러시아에 도달하지 않았지만 헛된 것입니다. 러시아 식품 산업의 연간 폐기물 양은 1400만 톤이며 에너지 잠재력 측면에서 700만 톤의 석유에 해당합니다. 러시아에서는 바이오디젤에 투입된 폐기물이 운송에 필요한 비용을 10%까지 충당할 수 있습니다.
액체 수소
액체 수소는 오랫동안 가솔린과 디젤에 도전할 수 있는 주요 연료 중 하나로 간주되어 왔습니다. 수소 동력 차량은 드문 일이 아니지만 많은 요인으로 인해 널리 인기를 얻지 못했습니다. 최근에는 "녹색" 기술에 대한 새로운 관심의 물결 덕분에 수소 엔진에 대한 아이디어가 새로운 지지자를 얻었습니다.
몇몇 대형 제조업체는 현재 라인업에 수소 동력 자동차를 보유하고 있습니다. 가장 유명한 예 중 하나는 가솔린과 액체 수소 모두에서 작동할 수 있는 내연 기관이 장착된 자동차인 BMW Hydrogen 7입니다. BMW Hydrogen 7에는 74리터 가솔린 탱크와 8kg의 액체 수소를 저장할 수 있는 저장 탱크가 있습니다.
따라서 자동차는 한 번의 여행 중에 두 가지 유형의 연료를 모두 사용할 수 있습니다. 한 가지 유형의 연료에서 다른 유형의 연료로의 전환은 수소에 우선권이 주어지면서 자동으로 발생합니다. 예를 들어 Aston Martin Rapide S 하이브리드 수소-가솔린 자동차에는 동일한 유형의 엔진이 장착되어 있으며, 이 엔진에서 엔진은 두 가지 유형의 연료로 작동할 수 있으며, 이 둘 사이의 전환은 소비 최적화를 위한 지능형 시스템에 의해 수행됩니다. 대기로의 유해 물질 방출.
수소 연료는 Mazda, Nissan 및 Toyota와 같은 다른 자동차 대기업에서도 개발할 예정입니다.액체 수소는 순수한 산소에서 태울 때 오염 물질을 방출하지 않기 때문에 환경 적으로 안전하다고 믿어집니다.
녹조류
조류 연료는 자동차의 에너지를 얻는 이국적인 방법입니다. 주로 미국과 일본에서 시작된 바이오 연료로 조류를 고려하십시오.
일본은 유채나 수수(다른 나라에서 식물성 기름으로 바이오 연료를 생산하는 데 사용)를 재배할 수 있는 비옥한 토지가 많지 않습니다. 그러나 떠오르는 태양의 땅은 엄청난 양의 녹조류를 생산합니다. 이전에는 먹었고 이제는 그것을 기반으로 현대 자동차에 연료를 보급하기 시작했습니다. 얼마 전 일본 후지사와 시에서는 Isuzu에서 온 DeuSEL 여객 버스가 거리에 나타났습니다. 이 버스는 조류에서 추출한 연료를 연료로 사용합니다. 유글레나 그린은 주요 요소 중 하나가되었습니다.
현재 "조류" 첨가제는 수송 탱크의 전체 연료 질량의 몇 퍼센트에 불과하지만 미래에 이 아시아 제조 회사는 바이오 성분을 100% 사용할 수 있는 엔진을 개발할 것을 약속합니다.
미국에서도 조류 기반 바이오 연료 문제가 밀접하게 다루어져 왔습니다. 북부 캘리포니아에 있는 Propel의 주유소 체인이 솔라디젤 바이오디젤을 대중에게 판매하기 시작했습니다. 연료는 발효 및 탄화수소의 후속 방출에 의해 조류에서 얻습니다. 바이오 연료 발명가들은 이산화탄소 배출을 20% 줄이고 다른 측면에서 독성을 현저히 감소시킬 것을 약속합니다.
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