合成燃料E-fuels在實(shí)現(xiàn)近乎零排放的內(nèi)燃機(jī)中發(fā)揮重要作用
使用可再生能源實(shí)現(xiàn)二氧化碳 (CO2)閉環(huán),利用現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料分配和加油站基礎(chǔ)設(shè)施就可快速上市
伊利諾伊州森林湖,2021年7月23日——天納克(紐約證券交易所代碼:TEN)正在利用其100多年來(lái)提高車(chē)輛燃油效率和減少排放方面的動(dòng)力總成專(zhuān)業(yè)知識(shí)探索合成燃料 (e-fuels),這是一種切實(shí)可行的短期解決方案,可進(jìn)一步提高內(nèi)燃機(jī)的效率并最大限度地減少碳排放量。天納克動(dòng)力總成事業(yè)部正與重點(diǎn)的學(xué)術(shù)和行業(yè)專(zhuān)家合作納莫森(NAMOSYN)項(xiàng)目,旨在研究將合成燃料作為主要技術(shù)的技術(shù)可能性和商業(yè)可行性,以幫助行業(yè)向氣候中性運(yùn)輸轉(zhuǎn)型。
位于布爾沙伊德(Burscheid)的天納克發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試中心
從“油井到車(chē)輪”的整體角度來(lái)看,通過(guò)使用太陽(yáng)能或風(fēng)能等可再生能源以創(chuàng)造CO2閉環(huán),用于客運(yùn)車(chē)輛、商用卡車(chē)甚至船舶的合成燃料,在實(shí)現(xiàn)近乎零排放出行方面可發(fā)揮重要作用。作為石油基燃料的氣候中性替代品,它們還具有顯著降低總體排放的潛力,使天納克的清潔空氣專(zhuān)家能夠通過(guò)后處理過(guò)程更好地管理剩余污染物。
只需對(duì)大多數(shù)氣候中性的合成e-fuels稍作調(diào)整,或與傳統(tǒng)燃料混合使用即可將其用于當(dāng)今的汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中。因此,e-fuels特別適用于搭載傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)以及混合動(dòng)力等替代動(dòng)力總成的車(chē)輛。此外,只需對(duì)大部分現(xiàn)有完善的燃料分配和加油站基礎(chǔ)設(shè)施稍作調(diào)整就可向消費(fèi)者提供e-fuels,這使得該技術(shù)作為一種短期的、快速上市的解決方案更具吸引力。
“大家普遍認(rèn)同,找到減少汽車(chē)碳排放量的解決方案是必須的。除了輕型汽車(chē),內(nèi)燃機(jī)在卡車(chē)、船舶動(dòng)力裝置、建筑設(shè)備和農(nóng)業(yè)機(jī)械方面也同樣普及?!碧旒{克動(dòng)力總成事業(yè)部位于德國(guó)布爾沙伊德的全球活塞和缸套技術(shù)總監(jiān)Steffen Hoppe解釋說(shuō),“盡管大家對(duì)何時(shí)實(shí)現(xiàn)完全電氣化的看法不同,但只要我們現(xiàn)在采用的技術(shù)能夠顯著減少CO2排放,甚至于實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)碳中和,都將為盡快實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。我們很高興能參與這類(lèi)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。”
納莫森(NAMOSYN)研究項(xiàng)目——利用合成燃料實(shí)現(xiàn)可持續(xù)出行
為進(jìn)一步增進(jìn)對(duì)合成燃料技術(shù)的了解,天納克加入了由汽車(chē)供應(yīng)商、汽車(chē)和燃料制造商、化學(xué)公司、弗勞恩霍夫研究所和多所大學(xué)所組成的聯(lián)盟,該聯(lián)盟是德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部所支持的納莫森(NAMOSYN)項(xiàng)目(www.namosyn.de)的一部分,并計(jì)劃持續(xù)至2022年3月。
天納克在德國(guó)布爾沙伊德(Burscheid)的團(tuán)隊(duì)正利用19個(gè)全自動(dòng)監(jiān)控的高性能測(cè)試臺(tái)架,研究如何將創(chuàng)新的活塞環(huán)設(shè)計(jì)與合成燃料結(jié)合起來(lái),開(kāi)發(fā)出具有最低排放,致力實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)的出行理念。
天納克發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試
納莫森(NAMOSYN)項(xiàng)目還致力于開(kāi)發(fā)具有成本效益和能源效率的合成燃料制造工藝,并在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行測(cè)試。在柴油機(jī)領(lǐng)域,這主要涉及氧化亞甲基醚 (OME) 類(lèi);對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī),重點(diǎn)是碳酸二甲酯 (DMC) 和甲酸甲酯 (MeFo)。同時(shí),我們還對(duì)各種不同的材料配置進(jìn)行了測(cè)試,以便確定整個(gè)工藝鏈的最佳合成和組成。
目前研究的初步結(jié)果令人鼓舞?!拔覀円呀?jīng)能夠證明在使用了合成燃料后,內(nèi)燃機(jī)的氮氧化物、一氧化碳和顆粒物排放減少了50%及以上?!碧旒{克納莫森(NAMOSYN)項(xiàng)目高級(jí)測(cè)試工程師兼項(xiàng)目經(jīng)理BartoschGadomski解釋道,“為了積極支持合成燃料盡快推向市場(chǎng),我們還在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上,測(cè)試真實(shí)條件下傳統(tǒng)燃料和合成燃料的混合物或摻合物?!?/p>
在最后一步,這些測(cè)試裝置將被安裝在測(cè)試車(chē)輛上,以檢查駕駛行為和排放情況。此外,項(xiàng)目還對(duì)合成燃料與現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施(如油罐車(chē)或加油站系統(tǒng))的兼容性進(jìn)行了評(píng)估,并為新的需求制定了解決方案概念。
合成燃料是可持續(xù)出行技術(shù)解決方案組合的重要組成
為了最大限度地減少排放對(duì)氣候產(chǎn)生的影響,傾向于使用碳中和可再生資源產(chǎn)生的電力來(lái)生產(chǎn)合成燃料。就OME和DMC而言,可以通過(guò)電解氫氣(也是利用可再生電力的剩余波動(dòng)產(chǎn)生的)和來(lái)自工業(yè)廢氣或空氣的CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇、乙醇、MTG費(fèi)托柴油等合成燃料。下一個(gè)工藝步驟是將合成氣體轉(zhuǎn)化為合成燃料。這種方法可確保創(chuàng)建CO2閉環(huán):從“油井到車(chē)輪”的整體角度來(lái)看,車(chē)輛后排放的CO2與最初為生產(chǎn)這些合成燃料從空氣中提取的一樣多。
E-fuels應(yīng)具有良好的燃燒特性,以便內(nèi)燃機(jī)能夠盡可能有效地運(yùn)行,并保持較低的污染物排放。合成燃料的優(yōu)點(diǎn)之一是其成分可以針對(duì)應(yīng)用需求和不同的性能要求專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)。例如,通過(guò)所謂的稀薄燃燒,或根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制和硬件進(jìn)行調(diào)整等方法實(shí)現(xiàn)盡可能高的效率。
天納克的研究目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的最高效率,以及盡可能減少原始排放,尤其是顆粒物的排放。
“采用內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成技術(shù)開(kāi)發(fā)新型車(chē)輛時(shí),必須將氣候中性作為最終目標(biāo)。我們需要來(lái)自可持續(xù)能源的合成燃料和氫氣,以實(shí)現(xiàn)未來(lái)汽車(chē)和卡車(chē)的氣候目標(biāo),同時(shí)也讓數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛能夠?qū)崿F(xiàn)氣候目標(biāo)?!盚oppe博士總結(jié)道。
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