可再生燃料及其混合物CO2排放量與其表觀活化能之間的關系

CO2是引起全球變暖的主要溫室氣體，其主要來源于內燃機中化石燃料的燃燒。使用來源于綠色植物的可再生燃料可以有效降低CO2的排放，因為這些綠色植物光合作用所吸收的CO2可以補償燃燒所產生的CO2。燃料在燃燒過程中，CO2的排放量與燃料的十六烷值、密度以及表觀活化能等特性有關。對此，通過試驗對3種不同燃料（兩種可再生燃料和傳統(tǒng)柴油）及其混合物的燃燒過程進行分析，探究燃料燃燒過程中CO2排放量與其表觀活化能之間的關系。

試驗選用的傳統(tǒng)柴油為天然氣與生物燃料署ANP 42/09規(guī)定的S50號商用柴油，另兩種可再生燃料分別為蔗糖中提取的金合歡烯以及天然氣與生物燃料署ANP 07/08規(guī)定的生物柴油。首先，對這3種燃料的碳、氫、氧、氮、硫含量以及十六烷值、密度、40℃時的粘度、高熱值等屬性進行了介紹，并利用這3種燃料制備相關的試樣，體積比為10%、20%、30%、50%、75%的金合歡烯與傳統(tǒng)柴油的混合燃料，同樣體積比為10%、20%、30%、50%、75%的生物柴油與傳統(tǒng)柴油的混合燃料以及這3種純燃料共13種燃料。之后，使用奔馳OM926LA型發(fā)動機，在歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)下，進行CO2排放測試。測試時，多次測量取平均值。對CO2排放進行描述時，將傳統(tǒng)柴油燃燒釋放的CO2排放量作為標準記為100%。試驗顯示：75%金合歡烯和傳統(tǒng)柴油混合形成的燃料燃燒所釋放的CO2最低，比標準降低了7.5%；生物柴油和傳統(tǒng)柴油的混合燃料中，也是具有75%混合燃料的排放量最小，降低了1.9%。最后，通過建立表觀活化能的數(shù)學模型進行活化能計算，數(shù)據(jù)來自于熱質量分析。計算結果顯示，也是75%混合燃料的活化能最低。因而，確定燃料CO2排放量與其表觀活化能之間存在直接的關系，這可能是由于燃料分子結構不同，使得特定結構分子的燃料較易燃燒造成的。

Charles C.Conconi et al. SAE 2014-36-0238.

編譯：李臣