Ученые придумали, как получить энергию из отходов производства биотоплива
Исследователи из Университета Бэйлора представили новый метод сжигания биотоплива, который позволяет достичь почти нулевого уровня выбросов. Ученые разработали революционный инжектор Swirl Burst (SB), который эффективно сжигает смеси глицерина и метанола. Глицерин часто получают в виде отхода при производстве «зеленого» топлива, но раньше его не могли сжигать ради энергии: он был слишком вязким для обычных форсунок. Команда ученых решила эту проблему, предварительно разбив его на мелкие капли.
По словам ведущего исследователя доктора Лулин Цзян, инжектор SB способен сжигать биотоплива без необходимости дорогостоящего предварительного нагрева, что существенно снижает стоимость производства и облегчает использование глицерина - побочного продукта производства биодизеля. Технология также уменьшает выбросы таких вредных веществ, как оксиды азота и угарный газ, что делает процесс экологичнее.
Обычные форсунки с трудом сжигают глицерин из-за его высокой вязкости, хотя он и имеет умеренную плотность энергии. Инжектор SB может разбивать вязкое топливо на мелкие капли, что обеспечивает полное и чистое сгорание. Технология Swirl Burst также дает изменять соотношение глицерина и метанола без необходимости модифицировать оборудование.
Исследовательская группа протестировала 3 различные топливные смеси - 50/50, 60/40 и 70/30 глицерина и метанола по теоретической скорости тепловыделения - при множественных соотношениях воздуха и жидкости распыления. Все они достигли более 90% эффективности сгорания, но лучше всего себя показала та, где компоненты были в равных пропорциях: выбросы от нее были нулевыми даже в неподогретых неизолированных установках сгорания.
Новый подход не только меньше вредит экологии, но и снижает затраты на производство энергии. Доктор Цзян отметила, что технология позволяет использовать и другие вязкие масла.
Разработку поддержал Национальный научный фонд (NSF) США, который включил команду исследователей в свою программу I-Corps, направленную на ускорение коммерческого внедрения научных открытий. В рамках сотрудничества с городом Уэйко и NSF команда также разрабатывает пилотный проект по использованию этой технологии на мусорных полигонах для превращения отходов в чистую энергию.