該團(tuán)隊(duì)將濕生物廢物轉(zhuǎn)化為柴油兼容燃料

為了生產(chǎn)與現(xiàn)有柴油燃料基礎(chǔ)設(shè)施兼容的可再生發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，研究人員報(bào)告稱，他們可以將濕生物廢物(如豬糞和食物殘?jiān)?轉(zhuǎn)化為可與柴油混合的燃料，并分享柴油的燃燒效率和排放概況。

研究人員在《自然可持續(xù)性》雜志上報(bào)道了這些發(fā)現(xiàn)。

伊利諾伊大學(xué)草原分校伊利諾伊州可持續(xù)技術(shù)中心的研究科學(xué)家Brajendra K. Sharma說：“證明濕垃圾產(chǎn)生的燃料可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)，是發(fā)展可持續(xù)液體燃料的重要一步?！毖芯克驮撗芯康暮现摺Ｃ绹r(nóng)業(yè)和生物工程教授袁領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他的前研究生陳婉婷(Grace)是本文的第一作者，也是麻省大學(xué)洛厄爾分校的教授。機(jī)械科學(xué)與工程教授李家鳳和研究生李提摩太領(lǐng)導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。

研究人員寫道，“美國每年從食品加工和動(dòng)物生產(chǎn)中產(chǎn)生7900萬噸干濕生物廢物”，隨著城市化的增加，預(yù)計(jì)還會(huì)有更多。從這種廢物中提取能量的最大障礙之一是它的含水量。干燥需要的能量幾乎和提取能量一樣多。

研究人員報(bào)告說，水熱液化是解決這個(gè)問題的一個(gè)潛在方法，因?yàn)樗褂盟鳛榉磻?yīng)介質(zhì)，甚至將非脂質(zhì)(非脂肪)生物廢物成分轉(zhuǎn)化為生物原油，可以進(jìn)一步加工成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。

然而，先前的研究意外地發(fā)現(xiàn)，HTL生產(chǎn)的生物原油試圖被提煉成穩(wěn)定可用的燃料。在這項(xiàng)新的研究中，該團(tuán)隊(duì)將蒸餾和酯化過程相結(jié)合，將最有希望的蒸餾生物原油餾分轉(zhuǎn)化為可與柴油混合的液體燃料。燃油符合柴油的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

“我們集團(tuán)開發(fā)了一個(gè)中試規(guī)模的HTL反應(yīng)堆，生產(chǎn)生物原油用于升級(jí)，”陳說。“我們還可以從生物原油中分離出可蒸餾的餾分。當(dāng)10-20%的升級(jí)餾分與柴油混合時(shí)，我們看到96-100%的動(dòng)力輸出和類似污染物排放到普通柴油中?！?

在張先生的領(lǐng)導(dǎo)下，該團(tuán)隊(duì)正在建造一個(gè)中型反應(yīng)堆，可以安裝在移動(dòng)拖車上，“能夠處理一噸生物廢物，每天生產(chǎn)30加侖生物油，”張先生說?！斑@種能力將使團(tuán)隊(duì)能夠進(jìn)行進(jìn)一步的研究，并為商業(yè)規(guī)模的應(yīng)用提供關(guān)鍵參數(shù)?！?

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