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)告說(shuō)，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輪廓。

研究人員在“ 自然可持續(xù)性 ”雜志上報(bào)告了這些發(fā)現(xiàn)。

伊利諾斯大學(xué)草原伊利諾伊州可持續(xù)技術(shù)中心的研究科學(xué)家Brajendra K. Sharma說(shuō)：“濕法廢物產(chǎn)生的燃料可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的示范是可持續(xù)液體燃料發(fā)展的一大進(jìn)步。”研究所和該研究的共同作者。美國(guó)農(nóng)業(yè)和生物工程學(xué)教授袁元輝領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他的前研究生Wan-Ting(Grace)Chen是該論文的第一作者，也是馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校的教授。機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)教授Chia-Fon Lee和研究生Timothy Lee領(lǐng)導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。

研究人員寫道，“美國(guó)每年從食品加工和動(dòng)物生產(chǎn)中生產(chǎn)7900萬(wàn)噸干濕生物廢料”，隨著城市化進(jìn)程的增加，預(yù)期更多。從這種廢物中提取能量的最大障礙之一是其含水量。干燥它需要幾乎與從中提取的能量一樣多。

研究人員報(bào)告說(shuō)，水熱液化是解決這一問(wèn)題的潛在解決方案，因?yàn)樗褂盟鳛榉磻?yīng)介質(zhì)，甚至將非脂質(zhì)(非脂肪)生物廢料組分轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)一步加工成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的生物原油。

然而，之前的研究無(wú)意中試圖將通過(guò)HTL產(chǎn)生的生物原油提煉成穩(wěn)定可用的燃料。對(duì)于這項(xiàng)新研究，該團(tuán)隊(duì)將蒸餾與酯化過(guò)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。燃料符合柴油燃料的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

“我們小組開發(fā)了中試規(guī)模的HTL反應(yīng)器，用于生產(chǎn)用于升級(jí)的生物原油，”Chen說(shuō)。“我們還能夠從生物原油中分離可蒸餾餾分。使用10-20%的升級(jí)餾分與柴油混合，我們看到96-100%的功率輸出和類似的污染物排放到普通柴油。”

在張先生的帶領(lǐng)下，該團(tuán)隊(duì)正在建造一個(gè)可以安裝在移動(dòng)拖車上的中試反應(yīng)堆，“每天能夠處理一噸生物廢料并生產(chǎn)30加侖的生物原油，”張說(shuō)。“這種能力將使該團(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)。”