เชื้อเพลิงชีวภาพกำลังกลายเป็นโซลูชันที่แข่งขันได้ด้านต้นทุนและเป็นมิตรต่อสภาพอากาศเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากรถยนต์และรถบรรทุก จากผลการศึกษาใหม่ 2 ชิ้น
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ของกระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) ดำเนินการวิจัยร่วมกับห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (NREL) ของ DOE ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ (PNNL) และห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ (INL) ผลการวิจัยพบว่าเชื้อเพลิงชีวภาพรวมกับการออกแบบเครื่องยนต์ขั้นสูงสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 60% ในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงหรือลดการปล่อยไอเสียจากท่อไอเสีย
เชื้อเพลิงชีวภาพ มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนกว่าน้ำมันเบนซินฟอสซิล แต่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องยนต์ก็มีความสำคัญเช่นกัน การออกแบบเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำและเครื่องยนต์ให้ทำงานร่วมกันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานและประสิทธิภาพของรถได้สูงสุด
“เราอยู่ที่จุดตัดของนวัตกรรมใหม่ในเครื่องยนต์และเชื้อเพลิงชีวภาพ” ทรอย ฮอว์กินส์ ผู้จัดการกลุ่มผลิตภัณฑ์และเชื้อเพลิงอาร์กอนกล่าว “เป้าหมายของเราคือการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพใหม่ที่สามารถผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปเพื่อปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องยนต์ นั่นหมายความว่ารถยนต์หรือรถบรรทุกที่ใช้น้ำมันเบนซินสามารถวิ่งได้ไกลขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงในปริมาณที่เท่ากัน หรือรถยนต์ดีเซลสามารถผ่านมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดกว่านี้ได้”
ในการศึกษาทั้งสองครั้ง นักวิทยาศาสตร์ของ Argonne ร่วมมือกับห้องปฏิบัติการระดับชาติอื่นๆ เพื่อระบุเชื้อเพลิงที่มีแนวโน้มดีสำหรับเครื่องยนต์ประเภทต่างๆ นักวิจัยได้คำนึงถึงต้นทุน ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และศักยภาพในการขยายสู่ตลาดเชิงพาณิชย์
การวิจัยได้รับการสนับสนุนโดยโครงการ Co-Optimization of Fuels and Engines (Co-Optima) ซึ่งร่วมกันนำโดยสำนักงานพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและพลังงานหมุนเวียนของกระทรวงพลังงานสหรัฐ สำนักงานเทคโนโลยีพลังงานชีวภาพ และสำนักงานเทคโนโลยียานยนต์
Argonne เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มความร่วมมือ Co-Optimas ที่มีห้องปฏิบัติการระดับชาติ 9 แห่ง รวมถึงมหาวิทยาลัยและพันธมิตรในอุตสาหกรรมมากกว่า 20 แห่ง สมาคมศึกษาวิธีการคิดค้นนวัตกรรมเชื้อเพลิงและเครื่องยนต์ไปพร้อมๆ กัน เพื่อปรับปรุงการประหยัดเชื้อเพลิงและสมรรถนะของยานพาหนะในขณะที่ลดการปล่อยมลพิษ
ค้นหาเส้นทางเชื้อเพลิงชีวภาพ
การวิจัยในโครงการ Co-Optimas สร้างขึ้นจากเป้าหมายในการระบุและทำความเข้าใจเชื้อเพลิงชีวภาพ เชื้อเพลิงชีวภาพผลิตจากวัสดุอินทรีย์ของชีวมวล ได้แก่ พืช ของเสียจากการเกษตรและขยะเปียก
เชื้อเพลิงชีวภาพ สามารถผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปเพื่อลดการปล่อยมลพิษและปรับปรุงประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงและเครื่องยนต์
นักวิจัยทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเชื้อเพลิง Co-Optima โดยใช้กระบวนการคัดกรองเพื่อพัฒนารายการเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับการศึกษาของพวกเขา Benavid กล่าว
"เราทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ และใช้เกณฑ์เฉพาะเพื่อจำกัดจำนวนให้แคบลง
เชื้อเพลิงชีวภาพ ผู้สมัครเข้าร่วมรายการสั้น ๆ สำหรับการศึกษาของเรา" Benavid กล่าว "โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพที่ต้องการและรูปแบบการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ การแปลงชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวแปรในวัตถุดิบตั้งต้น เทคโนโลยีการแปลง และประเภทเชื้อเพลิง การค้นหาเส้นทางเชื้อเพลิงชีวภาพที่บรรลุเป้าหมายทางเศรษฐกิจ เทคโนโลยี และพลังงานไปพร้อม ๆ กันนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง"
Benavid เป็นผู้เขียนร่วมคนแรกของหนึ่งในงานวิจัย ทีมงานได้ประเมินวิถีการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ 12 เส้นทางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบหลายโหมด เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบหลายโหมดสามารถบรรลุประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุนได้มากขึ้นโดยใช้วิธีการจุดระเบิด การเผาไหม้ และการเตรียมเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันตามความต้องการในการขับขี่ นักวิจัยใช้วัตถุดิบชีวมวลทดแทนที่ได้จากผลพลอยได้ทางการเกษตรและป่าไม้ เช่น เศษไม้ และผลพลอยได้ทางการเกษตร เช่น เตาข้าวโพด เทคนิคการเปลี่ยนที่ใช้ ได้แก่ การหมัก การเร่งปฏิกิริยา HPHT หรือทั้งสองอย่างรวมกัน
"เราพบว่าเชื้อเพลิงชีวภาพทั้ง 7 ชนิดมีราคาที่แข่งขันได้ในการผลิต แต่เชื้อเพลิงชีวภาพทั้ง 7 ชนิดยังแตกต่างกันไปตามวัตถุดิบและเทคโนโลยีการแปลงสภาพที่ใช้" Buterin กล่าว ซึ่งหมายความว่าโรงกลั่นชีวภาพมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการเลือกสถานที่และวิธีสร้างโรงงาน" นักวิจัยของ NREL และ PNNL ดำเนินการประเมินทางเศรษฐศาสตร์และเทคโนโลยีของเส้นทางการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ วิเคราะห์ต้นทุนและประสิทธิภาพทางเทคนิค "การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจำนวนมากสามารถแข่งขันกับปัจจุบันได้ ค่าเชื้อเพลิงปิโตรเลียม” ฟิลลิปส์กล่าว
นักวิจัยยังได้วิเคราะห์ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์วงจรชีวิตของเส้นทางโดยใช้แบบจำลอง Argonnes GREET (ก๊าซเรือนกระจก การปล่อยก๊าซควบคุม และพลังงานที่ใช้ในเทคโนโลยี) แสดงผลที่น่าประทับใจ เชื้อเพลิงชีวภาพ 10 ชนิดมีศักยภาพในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 60% เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินจากฟอสซิล รายการประกอบด้วยแอลกอฮอล์ สารผสมฟูแรน และอัลคีน
อนาคตของเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล
การศึกษาครั้งที่สองเขียนโดย Butlin นักวิจัยได้วิเคราะห์ 25 เส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเพื่อปรับปรุงการเผาไหม้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยแรงอัดที่ควบคุมด้วยไฮบริด นี่คือเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้เป็นหลักในการขนส่งสินค้า เพื่อพัฒนาเส้นทางการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ นักวิจัยได้ใช้วัตถุดิบตั้งต้นที่หลากหลาย ตั้งแต่วัสดุจากพืช เช่น เศษไม้หรือเตาข้าวโพด ไปจนถึงน้ำมันจากถั่วเหลืองและมะละกอ ไปจนถึงขยะเปียกและจาระบีรีไซเคิล เทคโนโลยีการแปลงที่พวกเขาใช้ ได้แก่ การหมัก การแปรสภาพเป็นแก๊ส และการทำให้เป็นของเหลวด้วยความร้อนด้วยความร้อน
Damon Hartley หัวหน้ากลุ่มวิจัยและวิเคราะห์ปฏิบัติการของ INL กล่าวว่าทรัพยากรชีวมวลต่างๆ ที่มีอยู่มีศักยภาพมหาศาลในการทดแทนเชื้อเพลิงและสารเคมีบางชนิดที่ได้จากปิโตรเลียม อย่างไรก็ตาม อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งคือคุณภาพของวัตถุดิบที่ผันแปร สิ่งนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อพฤติกรรมของวัสดุในช่วงเปลี่ยนผ่าน เช่นเดียวกับในการศึกษาแรก เทคนิคส่วนใหญ่ทำงานได้ดี เชื้อเพลิงชีวภาพส่วนใหญ่มีต้นทุนที่แข่งขันได้กับราคาก๊าซธรรมชาติในปัจจุบัน
ในแง่ของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จากการวิเคราะห์วงจรชีวิตของ GREET เส้นทาง 12 จาก 25 เส้นทางได้ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงมากกว่า 60% "เราประเมินการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดอายุการใช้งานสำหรับเส้นทางเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยแรงอัดควบคุมแบบไฮบริด" ฮอว์กินส์กล่าว การปล่อยต้นน้ำ”
การสร้างเส้นทางเชื้อเพลิงชีวภาพ
นักวิจัยไม่ได้วางแผนที่จะพัฒนารายชื่อเชื้อเพลิงชีวภาพที่ชัดเจน Benavid กล่าว การศึกษาเหล่านี้เป็นแนวทางสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในการเลือกเส้นทางเชื้อเพลิงชีวภาพที่ตรงกับความต้องการของพวกเขามากที่สุด “เราให้คำแนะนำแก่นักวิจัยและภาคอุตสาหกรรมในการประเมินเชื้อเพลิงชีวภาพโดยพิจารณาจากตัวแปรที่ซับซ้อนมากมาย” เขากล่าว การวิเคราะห์วัฏจักรชีวิตและเศรษฐกิจเทคโนโลยีมีความสำคัญในการชี้นำผู้มีส่วนได้ส่วนเสียตั้งแต่เนิ่นๆ เราไม่สามารถบอกผู้มีส่วนได้ส่วนเสียว่าต้องเลือกอย่างไร แต่เครื่องมือเหล่านี้สามารถชี้ไปในทิศทางที่ถูกต้องตั้งแต่เริ่มต้น แม้ว่าเส้นทางเชื้อเพลิงชีวภาพหลายแห่งอาจมีการแข่งขันด้านต้นทุน แต่ก็ยังเร็วเกินไปที่จะตรึงราคาในตลาดก๊าซธรรมชาติที่ผันผวน
ในระยะยาว Hawkins กล่าวว่าความท้าทายคือการเสนอราคาที่แข่งขันได้ ในขณะที่แนวทางการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเหล่านี้มีเป้าหมายที่รถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกดีเซล นักวิจัยของ Argonne ก็กำลังตรวจสอบศักยภาพของพวกเขาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานไฟฟ้าได้ยาก เช่น การบินและการเดินเรือ เป้าหมายคือการแนะนำเชื้อเพลิงชีวภาพสู่ตลาดในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างรวดเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
“กระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) กำลังทำงานเพื่อพัฒนาโซลูชันการลดคาร์บอนอย่างยั่งยืนสำหรับภาคการขนส่ง” ฮอว์กินส์กล่าว โดยเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นส่วนใหญ่ "เราจะขยายงานที่สำคัญของ Co-Optimas ต่อไป"
90nd05xb6.png?imageView2/2/format/jp2)
เกี่ยวกับคิงวูด
Kingwood ตั้งอยู่ใน Zhongguancun Industrial Park ของเมือง Liyang มณฑล Jiangsu ประเทศจีน เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่อุทิศตนเพื่อพัฒนาอุปกรณ์คาร์บอนต่ำ พลังงานทดแทน และอุตสาหกรรมอาหารสัตว์ขั้นสูง Kingwood ก่อตั้งขึ้นในปี 2542 โดยให้บริการโซลูชันแบบครบวงจรในธุรกิจวิศวกรรมชีวมวล วิศวกรรมอาหารสัตว์ และธุรกิจชิ้นส่วนอะไหล่แก่ลูกค้าคนสำคัญของเรา บริการของ Kingwood รวมถึงการให้คำปรึกษา การออกแบบ การผลิต การขนส่ง การติดตั้ง การว่าจ้าง การฝึกอบรม และบริการหลังการขายสำหรับสายการผลิตชีวมวล/อาหารสัตว์ ปัจจุบัน Kingwood มีระบบ ISO9000 และ ISO14000 ซึ่งได้รับการรับรองจาก CE และได้รับรางวัลมากมายในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ชีวมวล ปัจจุบัน Kingwood มีศูนย์เจาะ CNC ขนาดใหญ่ การประกอบเครื่องอัดเม็ด ศูนย์ทดสอบ ฐานการตีตัวอ่อนขนาดใหญ่ ฐานการผลิตอุปกรณ์เสริมในสายการผลิต ศูนย์ทดสอบการผลิตเม็ดพลาสติก และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์อยู่ภายใต้การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดตั้งแต่การจัดหาวัตถุดิบ การประมวลผลชิ้นส่วนอะไหล่ การรักษาความร้อน การเชื่อม และการประกอบ ไปจนถึงการจัดส่งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป Kingwood เป็นตัวแทนของคุณภาพ บริการ และราคาที่เหมาะสม ซึ่งเป็นค่านิยมหลักที่บริษัทยึดมั่น
ติดต่อสื่อ I
โอลิเวอร์ จี
โทรศัพท์: 86 13120914095
สื่อติดต่อ II
