일반 디젤 엔진에 새로운 바이오연료 사용 가능
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표준 디젤 자동차 엔진에서 작동할 수 있도록 바이오디젤을 정제하는 새로운 방법으로, 과학자들은 이 방법이 재생 가능 연료의 사용 범위를 확대하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.
식물 재료로 만든 바이오디젤은 현재 사용되는 화석 연료 유래 디젤이나 석유 디젤에 대한 보다 친환경적인 대안이 될 수 있습니다. 유럽연합(EU)에서는 상업용 디젤에 최소 7%의 바이오디젤이 포함되어야 합니다.
그러나 이러한 연료의 분자 구성은 석유 디젤과 다른 온도에서 끓는다는 것을 의미하며, 이는 특별히 설계된 엔진만이 순수한 바이오디젤이나 다량의 연료를 함유한 혼합물을 사용할 수 있음을 의미합니다. [10대 신흥 환경 기술]
이제 독일 과학자들이 식물에서 추출한 화학 물질을 유럽에서 판매되는 상업용 디젤 표준화를 위해 유럽 위원회가 정한 EN 표준을 충족하는 바이오디젤로 전환하는 방법을 찾았습니다. EU,
이번 연구를 주도한 보훔 루르대(Ruhr-Universität Bochum) 유기화학 교수 루카스 구엔(Lukas Goo?en)은 “그의 동기는 몇 년 전 르완다의 바이오디젤 공장을 방문한 것이 계기였다”고 말했다. 문제는 자금 부족으로 버스 한 대만 연료로 전환되고 있다는 점이었다고 그는 말했다. "KDSPE" "KDSP" "바이오 연료를 사용하려면 기존 인프라가 필요합니다"라고 Live Science에 말했습니다. 대부분의 국가와 사회에서는 다른 어떤 것도 감당할 수 없습니다. 이것이 출발점이 되어야 합니다.
기존 바이오디젤이 표준 디젤 엔진에서 작동하지 않는 이유는 구성 분자의 약 95%가 동일한 길이이므로 대략 동일한 온도에서 끓기 때문입니다.
반면, 석유 디젤은 길이와 구조가 서로 다른 온도에서 끓는 탄화수소의 혼합물이므로 석유 디젤의 끓는점 범위가 훨씬 더 넓습니다. 중요한 것은 이것이 현대 자동차 디자인의 끓어오르는 특성이라는 점입니다.
Gunn은 디젤 엔진과 함께 개발된 디젤 엔진에 대해 "모든 엔진은 이 연료를 위해 특별히 제작되었습니다"라고 말했습니다. "KDSPE" "KDSPs" "KDSPE" "KDSPs" 식물성 기름을 표준 디젤 엔진에 사용하기에 적합한 바이오 연료로 전환하는 기존 방법이 있지만 연료의 상당 부분이 정제를 위해 연소됩니다. Gunn과 그의 동료들은 화학 반응 속도를 높이는 물질인 촉매를 사용하여 저온에서 매우 적은 에너지로 동일한 일을 수행하는 방법을 찾기로 결정했습니다.
오늘(6월 16일) Science Advances 저널에 온라인으로 게재된 논문에서 그들은 세 가지 촉매의 조합을 사용하여 유채기름 메틸 에스테르(바이오 연료를 만드는 데 흔히 사용되는 공급원료)로 전환할 수 있었다고 보고했습니다. 에틸렌과 에틸렌을 혼합해 석유디젤과 끓는점이 같은 연료를 만든다. 에틸렌은 식물성 에탄올이나 셰일가스로부터 생산할 수 있는 풍부한 탄화수소이다.
차량 연료로서의 잠재력을 입증하기 위해 연구자들은 모형 디젤 자동차를 제작하고 바이오디젤을 사용하여 이를 추진했습니다. 하지만 첫 번째 배치의 생산 비용은 쿼트당 1,125달러 이상입니다. [하이퍼루프, 제트팩 등: 9가지 미래 운송 아이디어]
현재 공정의 주요 문제점은 소량의 고부가가치 제품을 생산하기 위해 값비싸고 수명이 짧은 촉매를 사용한다는 것이라고 Gunn은 말했습니다. .화학제품. 그는 효율적이고 처리량이 많은 산업 공정을 설계하는 것과 마찬가지로 상업적 생산에 적합한 더 저렴하고 더 견고한 대안을 찾는 것이 큰 도전이 될 것이라고 덧붙였습니다.
그러나 Gunn은 바이오디젤의 광범위한 사용에 가장 큰 장애물 중 하나가 표준 엔진과의 비호환성이라고 말했습니다. 그러나 그의 새로운 연구는 이러한 어려움을 극복할 수 있음을 보여줍니다.
"끓는점은 완전히 극복할 수 없는 장애물인 것 같습니다"라고 그는 말했습니다. 이제 우리가 말하는 것은 어떻게 촉매를 만들고 그것을 더 저렴하게 만들 수 있느냐는 것입니다. 질문 "바이오디젤에서 자동차에 넣을 수 있는 연료로 어떻게 갈 수 있습니까?" 영국 브리스톨 대학의 촉매작용 교수인 Duncan Wass는 "대체" "좋은" 지속 가능한 연료를 찾는 것이 시급하다고 말했습니다. .
바이오 연료를 전환하기 위해 에틸렌과 같은 값싸고 풍부한 첨가제를 사용하는 것은 합리적이지만 현재의 촉매는 이러한 목적에 적합하지 않으며 적합한 대체품을 찾기가 어려울 것이라는 연구 저자의 의견에 동의합니다.
"이러한 매우 복잡한 시스템과 동일한 결과를 얻을 수 있는 간단하고 저렴하며 수명이 긴 이종 촉매를 찾는 것은 매우 어렵습니다"라고 Wass는 Live Science에 말했습니다.
그는 프로세스와 제품의 전체 수명 주기 분석이 수행될 때까지 기술에 '지속 가능' 라벨을 붙이는 것은 시기상조라고 덧붙였습니다.
생명 과학에 관한 원본 기사입니다.