أصبح الوقود الحيوي حلاً منافسًا من حيث التكلفة وصديقًا للمناخ لتقليل انبعاثات الكربون من السيارات والشاحنات ، وفقًا لدراستين جديدتين.
أجرى مختبر أرغون الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE) البحث بالتعاون مع المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) التابع لوزارة الطاقة ، ومختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL) ، ومختبر أيداهو الوطني (INL). تظهر النتائج أن الوقود الحيوي جنبًا إلى جنب مع تصميم المحرك المتقدم يمكن أن يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنحو 60٪ ، مع تحسين كفاءة الوقود أو تقليل انبعاثات أنبوب العادم.
الوقود الحيوي لها مزايا واضحة على البنزين الأحفوري. لكن كفاءة الطاقة للمحرك نفسه أمر بالغ الأهمية أيضًا. يمكن أن يؤدي تصميم أنواع الوقود والمحركات منخفضة الكربون للعمل معًا إلى زيادة كفاءة الطاقة وأداء السيارة إلى الحد الأقصى.
قال تروي هوكينز ، مدير مجموعة المنتجات والوقود في أرجون: "نحن في تقاطع الابتكارات الجديدة في المحركات والوقود الحيوي". "هدفنا هو تطوير أنواع جديدة من الوقود الحيوي يمكن مزجها مع أنواع الوقود التقليدية لتحسين أداء المحرك. وهذا يعني أن السيارة أو الشاحنة التي تعمل بالبنزين يمكنها أن تقطع مسافة أبعد للحصول على نفس الكمية من الوقود. أو يمكن لسيارة تعمل بالديزل أن تلبي معايير الانبعاثات الأكثر صرامة ".
في كلتا الدراستين ، تعاون علماء أرغون مع مختبرات وطنية أخرى لتحديد أنواع الوقود الواعدة لأنواع مختلفة من المحركات. نظر الباحثون في التكلفة والأثر البيئي وإمكانية التوسع في الأسواق التجارية.
تم دعم البحث من خلال برنامج التعزيز الأمثل للوقود والمحركات (Co-Optima) ، الذي يقوده بشكل مشترك مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، ومكتب تقنيات الطاقة الحيوية ، ومكتب تقنيات السيارات.
Argonne جزء من كونسورتيوم Co-Optimas المكون من تسعة مختبرات وطنية وأكثر من 20 جامعة وشركاء في الصناعة. يدرس الكونسورتيوم كيفية الابتكار في الوقت نفسه في الوقود والمحركات لتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود وأداء السيارة مع تقليل الانبعاثات.
البحث عن مسارات الوقود الحيوي
يعتمد البحث في مشروع Co-Optimas على هدف تحديد وفهم الوقود الحيوي. يتم إنتاج الوقود الحيوي من المواد العضوية للكتلة الحيوية ، بما في ذلك النباتات والنفايات الزراعية والنفايات الرطبة.
الوقود الحيوي يمكن مزجه مع أنواع الوقود التقليدية لتقليل الانبعاثات وتحسين أداء الوقود والمحرك.
قال بينافيد إنه من خلال العمل مع خبراء وقود Co-Optima ، استخدم الباحثون عملية فحص لتطوير قائمة بالوقود الحيوي لدراستهم.
"لقد عملنا مع خبراء آخرين واستخدمنا معايير محددة لتضييق نطاق العديد
وقود حيوي وقال بينافيد "المرشحين لقائمة قصيرة لدراستنا" بناء على الأداء المطلوب وأنماط احتراق المحرك. يعد تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود حيوي عملية معقدة تتضمن متغيرات في المواد الأولية وتكنولوجيا التحويل ونوع الوقود. إن العثور على مسارات الوقود الحيوي التي تلبي في نفس الوقت الأهداف الاقتصادية والتكنولوجية وأهداف الطاقة يمثل تحديًا كبيرًا ".
بينافيد هو المؤلف الأول المشارك لإحدى الدراسات. قام الفريق بتقييم 12 مسارًا لإنتاج الوقود الحيوي لتحسين محركات الاحتراق الداخلي متعددة الأوضاع. يمكن لمحركات الاحتراق الداخلي متعددة الأوضاع تحقيق قدر أكبر من الكفاءة وتوفير التكاليف باستخدام طرق مختلفة للإشعال والاحتراق وإعداد الوقود وفقًا لاحتياجات القيادة. استخدم الباحثون المواد الأولية للكتلة الحيوية المتجددة المشتقة من المنتجات الثانوية الزراعية والحرجية مثل نفايات الخشب والمنتجات الثانوية الزراعية مثل مخلفات الذرة. تضمنت تقنيات التحويل التي استخدموها التخمير أو تحفيز HPHT أو مزيج من الاثنين معًا.
وقال بوتيرين: "وجدنا أن إنتاج الوقود الحيوي السبعة لم يكن فقط منافسًا من حيث التكلفة ، ولكن أنواع الوقود الحيوي السبعة تختلف أيضًا في المواد الأولية وتقنيات التحويل المستخدمة". وهذا يعني أن المصافي الحيوية تتمتع بقدر أكبر من المرونة لاختيار مكان وكيفية بناء منشآتها. "أجرى الباحثون في NREL و PNNL تقييمًا تقنيًا اقتصاديًا لمسارات إنتاج الوقود الحيوي ، وتحليل التكاليف والأداء الفني." تشير نتائجنا إلى أن العديد من أنواع الوقود الحيوي قادرة على المنافسة مع الوقود الحيوي الحالي. تكاليف وقود البترول ".
قام الباحثون أيضًا بتحليل التأثيرات البيئية. يُظهر تحليل دورة حياة المسارات باستخدام نموذج Argonnes GREET (غازات الاحتباس الحراري والانبعاثات المنظمة والطاقة المستخدمة في التكنولوجيا) نتائج رائعة. تمتلك عشرة أنواع من الوقود الحيوي القدرة على تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 60٪ مقارنة بالبنزين الأحفوري. تشمل القائمة الكحوليات ومخاليط الفوران والألكينات.
آفاق الوقود الحيوي لمحركات الديزل
الدراسة الثانية شارك في تأليفها بوتلين. قام الباحثون بتحليل 25 مسارًا مُحسَّنًا لإنتاج الوقود الحيوي لتحسين الاحتراق في محركات الاشتعال بالضغط التي يتحكم فيها الهجين. هذا محرك ديزل يستخدم بشكل أساسي في نقل البضائع. لتطوير مسارات إنتاج الوقود الحيوي ، استخدم الباحثون مجموعة متنوعة من المواد الأولية ، بدءًا من المواد النباتية ، مثل رقائق الخشب أو حطب الذرة ، إلى الزيوت من فول الصويا والبابايا ، إلى النفايات الرطبة والشحوم المعاد تدويرها. تشمل تقنيات التحويل التي يستخدمونها التخمير والتغويز والإسالة الحرارية المائية.
قال دامون هارتلي ، رئيس مجموعة أبحاث وتحليل العمليات في INL ، إن موارد الكتلة الحيوية المختلفة المتاحة لديها إمكانات هائلة لاستبدال بعض أنواع الوقود والمواد الكيميائية المشتقة من البترول. ومع ذلك ، فإن إحدى أكبر العقبات هي الجودة المتغيرة للمواد الخام. هذا له تأثير كبير على كيفية تصرف المادة في التحولات. كما في الدراسة الأولى ، كان أداء معظم التقنيات جيدًا. معظم أنواع الوقود الحيوي تنافسية من حيث التكلفة مع أسعار الغاز الطبيعي الحالية.
فيما يتعلق بالتأثير البيئي ، وفقًا لتحليل دورة حياة GREET ، أدى 12 مسارًا من 25 مسارًا إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بأكثر من 60٪. قال هوكينز: "قمنا بتقييم انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لدورة الحياة لكل مسار محرك اشتعال انضغاطي يتم التحكم فيه". انبعاثات المنبع ".
إنشاء مسارات الوقود الحيوي
قال بينافيد إن الباحثين لا يخططون لتطوير قائمة نهائية للوقود الحيوي. بدلاً من ذلك ، توفر هذه الدراسات إرشادات لأصحاب المصلحة لاختيار مسار الوقود الحيوي الذي يلبي احتياجاتهم على أفضل وجه. قال "نحن نقدم التوجيه للباحثين والصناعة لتقييم الوقود الحيوي على أساس العديد من المتغيرات المعقدة". تعتبر دورة الحياة والتحليل التقني الاقتصادي مهمين لتوجيه أصحاب المصلحة في وقت مبكر. لا يمكننا إخبار أصحاب المصلحة بالخيارات التي يتعين عليهم القيام بها. لكن هذه الأدوات يمكن أن توجههم في الاتجاه الصحيح من البداية. في حين أن العديد من مسارات الوقود الحيوي قد تكون تنافسية من حيث التكلفة ، إلا أنه من السابق لأوانه تثبيت الأسعار في سوق الغاز الطبيعي المتقلب.
قال هوكينز إن التحدي على المدى الطويل هو تقديم أسعار تنافسية من حيث التكلفة. بينما تستهدف مسارات إنتاج الوقود الحيوي سيارات الركاب وشاحنات الديزل ، يبحث باحثو Argonne أيضًا في إمكانية استخدامها في الصناعات التي يصعب تحويلها إلى الكهرباء مثل الطيران والملاحة. الهدف هو إدخال الوقود الحيوي إلى السوق عبر مجموعة من الصناعات في أسرع وقت ممكن.
قال هوكينز: "تعمل وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) على تطوير حلول مستدامة لإزالة الكربون لقطاع النقل" ، مع وجود جزء كبير من الوقود الحيوي. "سنواصل توسيع العمل المهم لشركة Co-Optimas."
90nd05xb6.png?imageView2/2/format/jp2)
حول Kingwood
يقع Kingwood في حديقة Zhongguancun الصناعية لمدينة Liyang ، مقاطعة Jiangsu ، الصين. إنها مؤسسة عالية التقنية مكرسة لتطوير معدات الطاقة المتجددة منخفضة الكربون وصناعة مطاحن الأعلاف المتقدمة. تأسست Kingwood في عام 1999 ، وهي تقدم حلاً شاملاً في هندسة الكتلة الحيوية وهندسة علف الحيوانات وأعمال قطع الغيار لعملائنا الكرام. تشمل خدمات Kingwood الاستشارة والتصميم والتصنيع واللوجستيات والتركيب والتكليف والتدريب وخدمة ما بعد البيع لخط إنتاج الكتلة الحيوية / الأعلاف. تمتلك Kingwood حاليًا أنظمة ISO9000 و ISO14000 ، معتمدة من CE ، وقد فازت بالعديد من الجوائز في صناعة معدات الكتلة الحيوية. تمتلك Kingwood حاليًا مركز تخريم CNC كبير ، وتجميع آلة الحبيبات ، ومركز اختبار ، وقاعدة تشكيل جنين كبيرة ، وقاعدة تصنيع معدات مساعدة لخط الإنتاج ، ومركز اختبار إنتاج الحبيبات ، وما إلى ذلك. تخضع المنتجات لرقابة صارمة على الجودة من شراء المواد الخام ومعالجة قطع الغيار والمعالجة الحرارية واللحام والتجميع إلى شحن المنتج النهائي. Kingwood تعني الجودة والخدمة والسعر المعقول - القيم الأساسية التي تلتزم بها الشركة.
الاتصال الإعلامي I
أوليفر جي
هاتف: 86 13120914095
وسائل الإعلام الاتصال II
