新しい研究では出版された日記で燃料, ベイラー大学のコーナーストーン噴霧燃焼研究所（CAC）の研究者らは、革新的なスワールバースト（SB）インジェクターを使用してグリセロール/メタノール混合物をほぼゼロの排出で燃焼させる、バイオ燃料の効率的な燃焼のための先駆的な方法を発表した。この新しい技術により、通常は粘度が高いために燃焼が難しい燃料の超クリーンな燃焼が可能になります。

この研究は、学術研究と研究の両方に大きく貢献する準備ができています。産業用途、持続可能なエネルギー ソリューションの新しい基準を設定します。

「今回の研究は、粘性のある生物廃棄物がベイラー燃焼技術によってどのようにしてクリーンエネルギーに変換されるかを実証しています」と筆頭著者であり、CAC Labの主任研究員でベイラー大学機械工学助教授のルーリン・ジャン博士は述べた。エンジニアリングとコンピューターサイエンス。

バイオ燃料産業の意義、環境への影響

従来のインジェクターは、エネルギー密度は中程度ですが、粘度が高いため、バイオディーゼル生産の豊富な副産物であるグリセロールを燃焼させるのが困難でした。

対照的に、高価な燃料の予熱や処理を必要とせずにグリセロールを処理できる SB インジェクターの能力は、バイオ燃料の経済性を変える可能性があります。このプロセスにより、SB インジェクターは微細な液滴を生成することで完全かつクリーンな燃焼を実現し、一酸化炭素 (CO) や窒素酸化物 (NO) などの有害な汚染物質の排出を大幅に削減できます。×_）。ジャン氏は、この新しい技術により、バイオディーゼル生産者はグリセロール廃棄物を実行可能な燃料源に変換することができ、循環経済を促進し、発電による二酸化炭素排出量を削減できると述べた。

SB インジェクターの柔軟性により、ハードウェアを変更せずにさまざまなグリセロール/メタノール比の燃焼が可能となり、厳しい排出規制を満たすことを目指す発電所に最適です。

差し迫った世界的課題に対する革新的なソリューションを先駆的に開拓することで、ジャン氏とそのチームは、社会の向上に向けて知識を進歩させるというベイラーの取り組みを体現しています。

「廃グリセロールなどの廃棄物を費用対効果の高い再生可能エネルギーに変換できることで、気候変動の中で経済的に恵まれないグループのエネルギー回復力とエネルギー公平性が促進されます」とジャン氏は述べた。

燃料混合物のテスト

研究チームは、理論上の熱発生率によるグリセロールとメタノールの比率が 50/50、60/40、70/30 の 3 つの異なる燃料ブレンドを、複数の噴霧空気対液体質量比 (ALR) でテストしました。すべてのブレンドは、50/50 ブレンドによる完全燃焼を含め、90% 以上の燃焼効率を達成し、CO と NO はほぼゼロになりました。_×予熱なし、断熱されていない燃焼設定でも、排出ガスを削減します。これは、高粘度燃料で多くの排出物を生成する従来のエアブラストまたは圧力渦巻きインジェクターに比べて大幅な改善です。

「実証されたこの技術の高い粘度耐性と燃料の柔軟性は、燃料の無駄だけでなく、グリセロールしかし、バイオディーゼルの粘稠なソースオイルやその他の廃棄物ベースのバイオオイルも、さらに処理することなくエネルギー生成に直接利用でき、バイオ燃料のコストを大幅に削減し、その結果、その幅広い用途を刺激する可能性がある」とジャン氏は述べた。

この画期的な進歩は、バイオディーゼル産業の環境への影響を軽減し、費用対効果を向上させるのに役立つ可能性があります。

ジャン氏と研究チームは、国立科学財団の国家革新隊または I-Corps プログラムのメンバーです。National I-Corps プログラムを通じて、科学者や技術者は大学の研究室を超えて焦点を広げ、商業化に向けて準備が整っている基礎研究プロジェクトの経済的および社会的利益を促進する準備ができています。

関連する NSF プロジェクトでは、ベイラー市とウェーコ市が、気候変動に配慮した廃棄物エネルギー、燃料 燃焼ウェイコ埋立地では、メタンやその他の大気汚染物質を削減し、廃棄物をクリーンエネルギー。

詳細情報:Timothy Hall 他、新しい燃料フレキシブルインジェクターを使用したグリセロールとメタノールブレンドのクリーンな共燃焼、燃料（2024年）。DOI: 10.1016/j.fuel.2024.132125