在新的研究中發表在日記中燃料貝勒大學基石原子化和燃燒實驗室(CAC) 的研究人員推出了一種生物燃料高效燃燒的開創性方法，使用革命性的旋流爆破(SB) 噴射器來燃燒甘油/甲醇混合物，排放量接近零。這項新技術可以實現通常由於高黏度而難以燃燒的燃料的超清潔燃燒。

該研究將為學術研究和研究做出重大貢獻工業應用，為永續能源解決方案樹立了新標準。

「目前的研究展示瞭如何透過貝勒燃燒技術將黏性生物廢物轉化為清潔能源，」主要作者、CAC 實驗室首席研究員、貝勒大學機械工程系助理教授 Lulin Jiang 博士說。

對生物燃料產業的意義、環境影響

傳統的噴射器難以燃燒甘油（生物柴油生產中的豐富副產品），但由於其黏度較高，儘管它具有中等能量密度。

相較之下，SB 噴射器無需昂貴的燃料預熱或處理即可處理甘油，這可能會改變生物燃料的經濟性。該過程使 SB 噴射器能夠透過產生細小液滴來實現完全清潔的燃燒，從而顯著減少一氧化碳 (CO) 和氮氧化物 (NO) 等有害污染物的排放。x_）。江說，這項新技術也使生質柴油生產商能夠將甘油廢棄物轉化為可行的燃料來源，促進循環經濟並減少發電的碳足跡。

SB 噴射器的靈活性允許在不修改硬體的情況下燃燒各種甘油/甲醇比例，使其成為旨在滿足嚴格排放法規的發電廠的理想選擇。

透過開創創新解決方案來應對緊迫的全球挑戰，蔣和她的團隊體現了貝勒致力於推進知識以造福社會的承諾。

「能夠將廢甘油等廢物轉化為具有成本效益的可再生能源，可以促進氣候變遷中經濟弱勢群體的能源彈性和能源公平，」姜說。

測試燃料混合物

研究團隊在多種霧化空氣與液體質量比(ALR) 下測試了三種不同的燃料混合物－以理論放熱率計算，甘油與甲醇的比例為50/50、60/40 和70/30 。所有混合物的燃燒效率均超過 90%，包括 50/50 混合物的完全燃燒，CO 和 NO 接近零_x即使在未預熱、未隔熱的燃燒裝置中也是如此。與傳統的鼓風或壓力渦流噴射器相比，這是一個重大改進，傳統的鼓風或壓力渦流噴射器通常會使用高黏度燃料產生高排放。

「該技術所展示的高黏度耐受性和燃料靈活性意味著不僅浪費甘油而且生物柴油的黏稠源油和其他廢基生物油可以直接用於能源生產，無需進一步加工，大大降低了生物燃料的成本，從而有可能刺激其廣泛應用。

這項突破有助於減少生質柴油產業對環境的影響並提高成本效益。

蔣和她的研究團隊是美國國家科學基金會國家創新軍團或 I-Corps 計畫的成員。透過國家 I-Corps 計劃，科學家和工程師準備將他們的關注點擴展到大學實驗室之外，加速基礎研究計畫的經濟和社會效益，並準備好走向商業化。

在一個相關的 NSF 項目中，貝勒和韋科市正在合作 NSF 公民創新挑戰項目，以開發氣候智慧型、廢棄能源、燃料 燃燒韋科垃圾掩埋場幫助減少甲烷和其他空氣污染物，並將廢物轉化為清潔能源。

更多資訊：Timothy Hall 等人，使用新型燃料靈活噴射器清潔甘油和甲醇混合物的共燃燒，燃料（2024）。DOI：10.1016/j.fuel.2024.132125