Dīzeļdzinēji joprojām ir viens no svarīgākajiem transporta un rūpniecības darba rīkiem. Tie ir uzticami, jaudīgi un piemēroti gan smagajai tehnikai, gan ikdienas pārvadājumiem. Tomēr šie dzinēji atmosfērā izdala daudz slāpekļa oksīdu un cieto daļiņu, kas pasliktina gaisa kvalitāti un kaitē cilvēku veselībai.
Vienkāršs, bet daudzsološi efektīvs risinājums
Nigērijas Oweri Federālās Tehnoloģiju universitātes pētnieki pievērsās vienkāršam, taču ļoti perspektīvam risinājumam. Analizējot pasaulē veiktos pētījumus par ūdens piejaukšanu dīzeļdegvielai, viņi novēroja skaidru izmešu samazinājumu. Būtiski ir tas, ka dzinēja jauda šādā gadījumā nesamazinās, bet dažkārt pat pieaug.
Šo tehnoloģiju sauc par ūdens un dīzeļdegvielas emulsiju. To var izmantot jau esošajos dzinējos bez būtiskām konstrukcijas izmaiņām. Tas padara metodi pievilcīgu gan turīgās valstīs, gan jaunattīstības reģionos, kur dārgas izplūdes gāzu attīrīšanas sistēmas ne vienmēr ir pieejamas.
Jums varētu patikt šie:
Kā darbojas ūdens un dīzeļdegvielas emulsija?
Emulsijas pamatideja ir vienkārša: dīzeļdegvielai pievieno nelielu daudzumu ūdens, bet īpašas vielas – virsmaktīvās vielas jeb surfaktanti – palīdz maisījumam saglabāt viendabīgu struktūru aptuveni sešdesmit dienas. Ūdens degvielā sadalās ļoti sīkos pilieniņos, tāpēc degviela joprojām plūst un tiek iesmidzināta praktiski tāpat kā parasti.
Sadegšanas laikā ūdens pilieni strauji pārvēršas tvaikā. Vienkāršoti izsakoties, straujas tilpuma palielināšanās dēļ rodas tā sauktā mikrosprādziena (mikropurses) efekts, kas labāk sajauc degvielu ar gaisu. Rezultātā veidojas smalkāks un vienmērīgāks degvielas aerosols, kas nodrošina pilnīgāku sadegšanu.
Vēl viens nozīmīgs ieguvums ir zemāka maksimālā sadegšanas temperatūra. Samazinoties temperatūrai, rodas mazāk slāpekļa oksīdu. Tajā pašā laikā pilnīgāka sadegšana samazina kvēpu un cieto daļiņu daudzumu, jo mazāk degvielas paliek nepilnīgi sadegusī.
Cik lielā mērā samazinās piesārņojums un kas vēl jāzina?
Pētījumi rāda, ka slāpekļa oksīdu emisijas var samazināt līdz pat par 67%. Cieto daļiņu daudzums, salīdzinot ar parasto dīzeļdegvielu, var sarukt līdz pat par 68%. Ņemot vērā, ka izmantota ir tā pati degviela, kurai vien pievienots ūdens, tas ir ļoti nozīmīgs progress.
Bez izmešu samazinājuma daudzi eksperimenti parādīja arī labāku lietderības koeficientu. Dzinēji, kas darbojās ar emulsijas degvielu, bieži sasniedza augstāku bremzēšanas siltumlietderību, kas nozīmē, ka lielāka daļa enerģijas pārvēršas reālā darbā. Vienkārši sakot, dzinējs izmantoja to pašu degvielas daudzumu efektīvāk.
Jums varētu patikt šie:
Pētnieki uzsver, ka vislielākā nozīme emulsijas gadījumā ir pareizi izvēlētiem surfaktantiem. Tieši no to veida un daudzuma ir atkarīgs, vai maisījums paliks stabils, drošs un efektīvs. Vislabākie rezultāti parasti tiek sasniegti, kombinējot vairākus dažādus surfaktantus.
Nākotnes perspektīvas
Lai gan tehnoloģija šķiet pietiekami attīstīta, zinātnieki iesaka turpināt pētīt ilgtermiņa ietekmi uz dzinēja detaļām. Tāpat nepieciešams precīzāk pielāgot surfaktantu sastāvu dažādiem klimata un ekspluatācijas apstākļiem. Tas palīdzētu nodrošināt, ka metode ir uzticama visur, kur tiek izmantoti dīzeļdzinēji.
Ūdens un dīzeļdegvielas emulsija var kļūt par pārejas posmu starp šodien izmantotajiem dzinējiem un tīrāku enerģijas nākotni. To iespējams kombinēt ar biodegvielu vai citiem risinājumiem, kas samazina piesārņojumu. Ja šī tehnoloģija tiks plaši ieviesta, dīzeļdzinēji var kļūt ievērojami mazāk kaitīgi jau krietni pirms brīža, kad tie pilnībā pazudīs no tirgus.
