新技术可能为提高燃油经济性铺平道路

美国能源部太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的研究人员开发的一项技术可能为提高燃油经济性和降低温室气体排放铺平道路，这是辛烷值按需燃料输送系统的一部分。

这种车载分离技术的设计初衷是利用汽车现有的燃料，它是第一个利用化学(而非物理膜)将乙醇混合汽油分离成高辛烷值和低辛烷值燃料成分的技术。辛烷值随需应变系统可以根据发动机所需的功率计算出合适的燃料混合物:怠速时的辛烷值较低，加速时的辛烷值较高。

研究表明，按需辛烷值的方法可以提高燃料经济性高达30%，并有助于减少20%的温室气体排放。但到目前为止，对辛烷值的渗透汽化膜测试在汽油中留下了近20%的高辛烷值燃料成分。

在三种不同化学物质的概念验证测试中，PNNL正在申请专利的机载分离技术将95%的乙醇从商用汽油中分离出来。该材料还欧洲杯足球竞彩可以有效分离丁醇，丁醇是一种有前途的高辛烷值可再生燃料组件。

提高燃油经济性的技术市场已经成熟

未来的发动机将是能够从每一滴燃料中榨取最多功的高压缩发动机。不幸的是，这些发动机加剧了被称为发动机爆震的恼人问题。就像骑自行车的人的脚从踏板上滑下来，猛的一拍，当引擎的活塞和燃烧顺序暂时不同步时——通常是在加速时——就会发生撞击。撞击会使车辆失去动力，甚至造成昂贵的发动机损坏。

高辛烷值燃料可以消除爆震，但生产成本昂贵。乙醇是一种廉价的燃料添加剂，可以增加辛烷值，以对抗爆震。添加剂适度地抑制了温室气体的排放，但降低了汽车的性能和燃油经济性。当一辆汽车在红绿灯前燃烧汽油或在路边空转时，它是在浪费宝贵的高辛烷值燃料，而这些燃料本来是用来加速的。

这就是PNNL的机载分离技术发挥作用的地方。作为辛烷值随需应变系统的一部分，该技术通过在合适的时间分段使用合适的燃料来优化可用的燃料。

太平洋西北国家实验室的商业化经理Allan Tuan说，联邦政府对可再生燃料和提高燃料经济性的要求使得新的燃料策略，如辛烷值需求，比以往任何时候都更加重要和相关。

“随着乙醇和其他生物燃料的使用越来越多，像太平洋国家实验室的机载分离技术意味着我们不需要在减少温室气体排放和燃料经济性之间做出选择，”老爷说。

化学分离技术应用于提高燃料经济性

蒂姆·贝斯是太平洋西北国家实验室能源过程和材料部门的化学家，他领导了这个研究小组。欧洲杯足球竞彩与同事John Linehan, David Heldebrant和Kat Grubel一起，该团队开发了三种新的方法来从汽油中分离乙醇。

每一种方法的目的都是将乙醇捆绑起来，然后在指定的时候释放出来。这三种化学方法都有效，但有一种方法的市场障碍最小:固体支撑胺与可重复使用的二氧化硅吸附介质。

固体支撑胺的方法是基于介孔支撑(SAMMS)上的自组装单层膜，该技术由PNNL的科学家Glen Fryxell和Thomas Zemanian首创。SAMMS已经扩展到许多不同的商业应用程序。贝斯此前曾与弗雷克塞尔、泽曼尼安等人合作研究二氧化碳分离技术，美国海军现在使用该技术净化潜艇的空气。这些以及太平洋国家实验室在化学分离和车辆排放研究方面的其他进展，促使该团队提出了分离的想法。

根据早期的行业反馈，该团队正在着手研究其他两种方法，并将重点放在SAMMS方法上。贝斯说，目前最大的科学问题是材料的稳定性或随欧洲杯线上买球时间的降解。其他问题更多是关于工程的，比如时间、成本和重量。

“毫无疑问，无论何时你增加了汽车的复杂性，这都是一个障碍，”海湾说。“我们只需要让技术尽可能的简单和不受干扰，这样它对消费者是透明的。它刚好。”

下一步:减少烟尘

贝斯说，一个令人惊喜的是，测试结果显示，分离材料可以优先去除燃料中的芳烃。欧洲杯足球竞彩芳烃是从原油中提炼出来的汽油成分。这些成分提高辛烷值，但也形成烟灰颗粒，特别是在启动时，发动机是冷的。欧洲杯猜球平台减少这些颗粒的数量是新型、清洁燃料的首要任务。欧洲杯猜球平台

PNNL团队认为，随着技术的进一步发展，芳烃可以重新引入温暖的运行引擎，以减少有害的冷启动排放。这个问题在汽油和柴油发动机上都很常见。

该团队的探索性研究发表在之前的ACS能源与燃料该项目由能源部能源效率和可再生能源办公室的生物能源技术办公室和燃料和发动机联合优化计划下的车辆技术办公室支持。

对该技术感兴趣的公司可以联系PNNL商业化办公室。

来源:https://www.pnnl.gov/