Znajdź zawartość

Dodanie nanocząstek do paliwa znacząco zmienia sposób jego spalania, informują naukowcy z Kanady. Sepher Mosadegh i jego zespół z University of British Columbia badają, w jaki sposób dodawanie w różnych warunkach nanocząstek tlenku grafenu przyspiesza rozbijanie paliwa na niewielkie kropelki. Ich odkrycie może doprowadzić do pojawienia się silników samolotowych, które będą nie tylko emitowały mniej węgla, ale będą miały też większą moc. Już autorzy wcześniejszych badań wskazywali, że dodanie nanocząstek może usprawnić spalanie paliwa. Mosadegh wraz z kolegami badają ich wpływ na atomizację ciekłych paliw. W wyniku atomizacji pojawiaja się niewielkie kropelki, dzięki którym spalanie jest bardziej efektywne. Wciąż nie do końca rozumiemy, w jakim tempie dochodzi do atomizacji, ani jak wpływa ona na tempo spalania. Chcąc lepiej poznać ten ostatni proces, kanadyjscy uczeni wzbogacili etanol o trzy różne rodzaje nanocząstek tlenku grafenu. Każdy z nich utleniał się w różnym stopniu. Ponadto badano taką mieszankę przy różnej temperaturze paliwa, różnym stężeniu nanocząstek i różnej ich wielkości. Po stworzeniu szeregu mieszanek paliwowych naukowcy wykorzystali spektroskopię w podczerwieni oraz ultraszybkie kamery, do badania procesów zachodzących w komorze spalania. Okazało się, że proces spalania można przyspieszyć, gdy koncentracja nanocząstek wynosi już 0,1%. Przy odpowiednim dobraniu właściwości samych nanocząstek i wywołaniu w ten sposób intensywnej atomizacji płynu, tempo spalania udało się zwiększyć nawet o 8,4%. Naukowcy mówią, że może mieć to olbrzymie znaczenie w wielu miejscach, gdzie węglowodory używane są jako paliwo. Na przykład w silnikach samolotowych, które dzięki temu mogą mieć większą moc, emitując przy tym mniej węgla. Szczegóły badań zostały opublikowane w piśmie Combustion and Flame. « powrót do artykułu

Naukowcy z prestiżowego Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego (ETH) w Zurichu rozważają koncepcję hybrydowego silnika pneumatycznego. Jego główne zalety to zużycie paliwa porównywalne z hybrydami elektrycznymi przy jednoczesnych mniejszych kosztach produkcji silnika. Obecnie najpopularniejszą alternatywą dla silników spalinowych są hybrydy spalinowo-elektryczne. Pozwalają one zaoszczędzić paliwo, jednak same w sobie są znacznie droższe, wymagają używania ciężkich i drogich akumulatorów oraz mają bardziej skomplikowaną budowę niż same silniki spalinowe. Z tych też powodów profesor Lino Guzzella, który specjalizuje się w termotronice, nie sądzi, by hybrydy spalinowo-elektryczne były jedynym możliwym rozwiązaniem. Proponuje on zastosowanie pojemników ze sprężonym powietrzem w miejsce akumulatorów jednostki elektrycznej. W pewnych sytuacjach, np. podczas uruchamiania samochodu lub bezpośrednio po zmianie biegu, samochód byłby napędzany sprężonym powietrzem. Później silnik otrzymywałby tradycyjne paliwo. Co prawda system kontroli przełączania pomiędzy sprężonym powietrzem a paliwem też byłby skomplikowany, jednak współczesne komputery i zaawansowane algorytmy z łatwością by sobie poradziły z zadaniem. Zespół konstruktorów pracujących pod kierunkiem Guzzelli skonstruował już testowy silnik, znacznie zmniejszając samą jednostkę. Zwykle silniki samochodowe mają moc nawet 150 koni mechanicznych i więcej, jednak przeciętnie podczas jazdy wystarcza moc 30 koni. Dlatego też naukowcy zmniejszyli sam silnik i zredukowali liczbę cylindrów z czterech do dwóch. By jednak zaspokoić wymagania konsumentów do silnika dołożono mechanizm turbodoładowania. Wstępne testy wykazały, że wydajność takiego silnika jest o 18 do 24% wyższa, niż tradycyjnego urządzenia. Jako, że urządzenie pompuje i spręża powietrze podczas hamowania, odzyskując w ten sposób część energii, z wyliczeń wynika, że w jeździe miejskiej zużycie paliwa może być do 50% niższe. Co prawda oszczędności nie są aż tak duże, jak w zaawansowanych hybrydach paliwowo-elektrycznych, jednak biorąc pod uwagę fakt niższych kosztów produkcji silnika Guzzelli, nowy silnik może być interesującą alternatywą, szczególnie w krajach rozwijających się. Cena silnika spalinowo-pneumatycznego będzie wyższa od ceny silnika spalinowego jedynie o 20%. Tymczasem hybrydy spalinowo-elektryczne są droższe o 200%. Pracami Guzzelli zainteresowało się już kilka koncernów motoryzacyjnych. Jednak, dopóki nie minie kryzys finansowy, trudno oczekiwać, by zainwestowały one w nowe linie produkcyjne i nowe modele samochodów.