معرفی 2 نانو ذره موثر بر کاهش آلاینده‌های موتورهای دیزلی

پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با مطالعه بر روی اثرات کاربرد نانوذرات اکسید فلزی به عنوان افزودنی سوخت بر کاهش میزان آلاینده‌های مضر، روشی را برای بهبود عملکرد موتور دیزل و کاهش انتشار آلاینده‌ها ارائه دادند.

به گزارش ایسنا، مینا مهرگان، مجری طرح، هدف از انجام این پروژه را کاهش انتشار آلاینده‌های زیست محیطی از موتور دیزل بدون داشتن اثر منفی بر بازده موتور و میزان مصرف سوخت آن عنوان کرد.

دو روش پیش از احتراق و پس از احتراق

وی ادامه داد: برای دستیابی به این هدف، از دو نانو ذره “اکسید منگنز” و “اکسید کبالت” بهره گرفته شد.

مهرگان با بیان اینکه در این پژوهش اثر بکارگیری همزمان دو روش پیش از احتراق و پس از احتراق در موتور دیزل بر میزان انتشار آلاینده‌ها و عملکرد موتور مورد مطالعه قرار گرفت، خاطرنشان کرد: سیستم کاهش انتخابی کاتالیستی(به عنوان روش پس از احتراق) و افزودن نانوذرات به سوخت پایه(به عنوان روش پیش از احتراق) بر انتشار آلاینده‌ها و عملکرد موتور بوده که مورد مطالعه قرار گرفت.

این محقق، سیستم کاهش انتخابی کاتالیستی(SCR) را یکی از کارآمدترین روش‏ها برای کاهش انتشار آلایندگی NOx(گاز ناکس) دانست که از یک بستر کاتالیستی و سیستم تزریق ماده‏ کاهنده(محلول اوره یا آمونیاک) تشکیل شده است.

مجری طرح اضافه کرد:

بر این اساس در این سیستم با تزریق ماده‏ کاهنده به داخل گازهای خروجی از اگزوز موتور و سپس ورود مخلوط حاصل به بستر کاتالیستی، کاهش آلاینده‏ NOx به مولکول‏‌های نیتروژن و آب رخ می‏‌دهد.

مهرگان در ادامه توضیح داد: به منظور کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، در این طرح مخلوطی از سوخت بیودیزل-دیزل با نسبت 20 بیودیزل(B20) به عنوان سوخت پایه استفاده شد که پس از افزودن نانو ذرات مورد نظر به سوخت مورد مطالعه، برای ارزیابی نانوسوخت‏‌های بدست آمده از آزمون‏‌های موتور استفاده شده است.

آزمایش‌ها بر روی یک موتور

به گفته وی در این راستا، آزمایش‌ها بر روی یک موتور دیزل چهار سیلندر متصل به ژنراتور انجام شد و آلاینده‏‌های NOx، CO و HC و نیز پارامترهای عملکردی موتور شامل مصرف مخصوص سوخت ترمزی و بازده حرارتی ترمزی مورد اندازه‏‌گیری قرار گرفت.

مهرگان مهمترین دستاورد این کار تحقیقاتی را کاهش انتشار آلاینده‌ها همزمان با بهبود نسبی عملکرد موتور دانست و یادآور شد: نتایج به دست آمده نشان داد که با استفاده از این نانو افزودنی‌ها، آلاینده‌های NOx و مونوکسید کربن به ترتیب به میزان حداکثر 40 و 25 درصد کاهش داشته و افزون بر آن کاهش حداکثری 4 درصدی در مصرف سوخت نیز به دست آمده است.

صنعت خودرو هدف مستقیم

وی یادآور شد: از آنجایی که سیستم مورد مطالعه در این کار تحقیقاتی، موتور دیزل بوده است؛ بدین ترتیب، صنعت خودرو هدف مستقیم این پژوهش محسوب شده و نتایج طرح حاضر برای کاهش انتشار آلاینده‌های منتشر شده از اگزوز خودروهای دیزل به محیط زیست بسیار مهم است.

این طرح از سوی مینا مهرگان دانشجوی مقطع دکترای مهندسی مکانیک و دکتر محمد مقیمان عضو هیأت علمی دانشگاه فردوسی مشهد اجرایی شده و نتایج آن در مجله‌ Fuel با ضریب تأثیر 4.9 منتشر شده است.

منبع : ایسنا