先进的光揭示了不同生物燃料的行为方式

时间：2022-06-01 10:39:09来源：

车辆已经发展为变得更加高效和复杂，但它们的燃料不一定会随之发展。能源部决心确定汽油的清洁燃烧和可再生替代品，通过两名 UCF 研究人员的工作，美国能源部离这一目标更近了一步。

研究工程师 Anthony C. Terracciano 和副教授 Subith Vasu 开发了一个模型，该模型将帮助发动机设计师、燃料化学家和联邦机构确定是否应将某些生物燃料用作车辆的替代燃料。

该研究是作为美国能源部燃料和发动机协同优化计划的一部分进行的，该计划更广为人知的是 Co-Optima。研究结果最近发表在《自然科学报告》上。

“我们与来自各个美国政府实验室的科学家合作制定了我们的研究策略，”Vasu 说。

在之前的 Co-Optima 研究中，Vasu 和他的团队测试了五种最有前途的生物燃料，包括乙醇。在这项研究中，Vasu 和他的团队研究了糖的天然副产品生物燃料二异丁烯 (DIB)。

“基于多种因素，包括其生产成本、与现有基础设施的兼容性、燃料和燃烧特性，DIB 有望成为汽油发动机的潜在替代生物燃料，因此被拒绝选择，”Vasu 说。

使用劳伦斯伯克利国家实验室的强大粒子加速器 Advanced Light Source，他们能够识别 DIB 点火过程中存在的 46 个分子。这是第一次用这种设备研究DIB。

“我们的工作特别确定了点火后 DIB 燃烧环境中存在的 46 个分子的数量，”Terracciano 说。“这提供了一个前所未有的丰富框架，工程师和科学家可以使用它来全面了解使用这些 DIB 燃料的反应环境。”

研究人员调查了两种最常见的 DIB 来源，即 α 链和 β 链。他们在喷射搅拌反应器中产生了燃烧事件，该反应器在固定条件下不断搅拌。然后抑制化学反应以产生分子束，该分子束被来自 ALS 的紫外线轰击以产生离子。

任何机构都可以轻松实施该模型，并且这些知识将帮助燃料开发商更快地制造产品。

“车辆的燃料化学从发动机、支持基础设施和排放的设计和考虑因素来看是复杂的，”Terracciano 说。“燃料工程师需要确保销售的燃料符合辛烷值标准。通过了解特定燃料成分的燃烧特性，可以通过较少的经验测试来制造混合物。”