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綠色燃料與柴油機相結合實現節(jié)能減排

柴油機與火花點火發(fā)動機相比能夠提供更好的熱效率、更大的功率輸出和更好的耐久性。但是，柴油機也對空氣造成了很大的影響。因此，有必要找到可持續(xù)和環(huán)保型燃料來支撐柴油機的應用和發(fā)展。本文旨在使用含氧替代燃料，如生物柴油、ABE（丙酮-丁醇-乙醇），來實現發(fā)動機污染物減排的策略，同時保證發(fā)動機動力性、經濟性不受過多影響。研究發(fā)現，使用生物柴油或ABE與傳統(tǒng)柴油機相比能夠有效降低PM、CO、芳香烴（PAHs）和持久性有機污染物（POPs）的排放，但在很多情況下反而會增加NOx的排放，這是因為大量氧分子的加入，使得燃料燃燒的更加充分。同時，本文還提出微藻類生物柴油相對于其它農作物柴油更適合作為第三代燃料來源，這是因為其不會與傳統(tǒng)農作物產生耕地的競爭。

本文所提出的綠色燃料就是將柴油與適量的生物柴油以及少量的水（0.5%）相結合。這種燃料能夠提供更好的制動熱效率（BTE）和NOx-PM平衡，同時也能夠降低PAHs和POPs的排放，但該燃料同樣也會增加CO和碳氫化合物（HCs）的排放。因此，使用綠色燃料的同時需配合氧化催化后處理（DOC）。

此外，本文僅說明了不同綠色燃料的使用對排放物種類的影響和對發(fā)動機性能的影響，并沒有建立強有力的理論機制來說明使用ABE-柴油和水相結合的方法對尾氣排放中PAHs、POPs和羰基化合物所產生的影響。因此，今后將嘗試多種綠色燃料相互配合使用的策略，來降低污染物的排放。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2015年第159期

作者：John Kennedy Mwangi et al

編譯：苗志慧