Bioetanol dla silników diesla – nowy, zrównoważony krok w przyszłość

Etanol może znacząco przyczynić się do ochrony klimatu. Na Uniwersytecie Technologicznym we Wiedniu opracowano właśnie silnik wysokoprężny, który może pracować na paliwie z ponad 70% domieszką bioetanolu.

Zespół inżynierów opracował silnik, który wykorzystuje jednocześnie dwa różne rodzaje paliwa: zarówno bioetanol, jak i olej napędowy, który jest używany głównie do zapłonu. W tym celu opracowano specjalny sposób spalania paliwa z dużym dodatkiem bioetanolu w silnikach diesla. Pomiary pokazują, że nowa technologia poprawia sprawność silnika, a całkowita emisja CO2 zostaje zmniejszona nawet o 39%.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Mniej paliwa kopalnego, więcej natury

Oprócz rozwoju nowych i bardziej wydajnych silników spalinowych, nowe paliwo odgrywa również ważną rolę w wysiłkach na rzecz zmniejszenia emisji zanieczyszczeń i gazów cieplarnianych wytwarzanych przez sektor transportu. „W niektórych krajach powszechną praktyką było dodawanie dużych ilości bioetanolu do benzyny i to przez długi czas, jednak do tej pory stosowanie analogicznych mieszanek w silnikach wysokoprężnych było możliwe tylko w bardzo ograniczonym zakresie”, mówi profesor Bernhard Geringer z Instytut Technologii Motoryzacyjnych wiedeńskiej uczelni (TU Wien).

Gdyby po prostu wlać bioetanol do zbiornika oleju napędowego, spowodowałoby to problemy z zapłonem silnika. Bernhard Geringer i jego zespół opracowali zatem specjalny proces spalania na dwóch paliwach. „Zapłon jest inicjowany za pomocą bezpośredniego wtrysku oleju napędowego, jak w konwencjonalnych silnikach diesla”, wyjaśnia Geringer. „Jednak w naszym modelu do silnika dodaje się alkohol, który jest następnie zapalany po zapłonie silnika wysokoprężnego w komorze spalania, co oznacza, że olej pełni rolę swoistej świecy zapłonowej dla bioetanolu”.

Mniej CO2, mniej sadzy, mniejsze zanieczyszczenie pyłem

W przeprowadzonych próbach stopniowo zwiększano dodatek bioetanolu do oleju napędowego. Testy te wykazały, że do 70% oleju napędowego można zastąpić. Ponadto ma to pozytywny wpływ na wydajność silnika. „Odnotowaliśmy wzrost wydajności silnika do 6,1%, co poprawia to ekologię tego silnika”, mówi Aleksandar Damyanov z TU Wien. „Oczywiście musimy również wziąć pod uwagę fakt, że bioetanol ma doskonały bilans CO2, ponieważ jest produkowany z surowców odnawialnych, a kiedy to uwzględniamy, zauważymy, że całkowita redukcja emisji dwutlenku węgla przez nowy silnik wynosi nawet 39%”, wyjaśnia naukowiec.

Różne scenariusze pracy silnika zostały przetestowane na stanowisku testowym silnika w TU Wien – od niskiego obciążenia silnika do pracy przy dużym obciążeniu, w zakresie prędkości od 1500 obr/min do 3000 obr/min. We wszystkich przypadkach odnotowano znaczną redukcję masy emitowanej sadzy, jak i liczby wytwarzanych, niebezpiecznych drobnych cząstek pyłu.

„Nasze wyniki jasno pokazują, że bioetanol może być z powodzeniem stosowany jako paliwo zastępcze w nowoczesnym silniku wysokoprężnym, a ta koncepcja ma znaczące korzyści dla środowiska”, mówi Bernhard Geringer. „W wielu dziedzinach nie będziemy w stanie obejść się bez silników diesla w perspektywie średnio- i długoterminowej – na przykład ciężarówki i traktory – e-mobilność ma tu swoje granice. Dzięki naszej technologii można znacznie poprawić zrównoważony rozwój i emisje w tych konkretnych obszarach”.

Źródło: Wiedeński Uniwersytet Technologiczny