Új üzemanyagadalékot terveztek a Miskolci Egyetemen
A globális környezeti problémák felismerése óta világszerte egyre intenzívebben keresnek megoldásokat a fenntartható fejlődés érdekében a megújuló energiaforrások felhasználására. Napjaink legégetőbb problémája a fosszilis energiaforrások felhasználásának rohamos csökkentése és az így okozott környezeti károk enyhítése. A fenntarthatóbb és tisztább üzemanyag kutatás fő iránya a fosszilis üzemanyagok bioüzemanyagokkal történő kiváltása. A világ vezető energetikai folyóiratai közül a Royal Society of Chemistry Fenntartható Energia és Üzemanyag folyóirata a címlapján közli az Miskolci Egyetem és a szaúd-arábiai King Abdullah tudományegyetem (KAUST) új elméleti számításokon alapuló adalékanyag javaslatát. A glicerol-karbonát mint biodízel adalék jelentősen csökkentheti a korom, illetve a szén-dioxid kibocsátást.
A bioüzemanyagok számos előnye közül kiemelkedik: égetésük során kevesebb kénszármazék, szénhidrogén és szén-monoxid kerül a légkörbe, nem mérgezőek; eközben közel ugyanannyi energiát biztosítanak, mint a fosszilis üzemanyagok. A legfőbb hátrányuk, hogy a hulladék állati zsírok és növényi olajok reformálása során jelentős mennyiségű melléktermék terheli környezetünket. Az egyik legnagyobb mennyiségben megjelenő melléktermék a glicerin. Dr. Szőri Milán egyetemi docens és kollégái javasolták, hogy a glicerin egyszerűen átalakítható glicerol-karbonáttá, amely szinte tetszőleges mennyiségben üzemanyag adalékként lesz felhasználható. Közleményükben bemutatják, hogy az eddig haszontalan melléktermék átalakítása után kapott adalékanyag jelentősen csökkentheti a biodízelek égetésével járó korom, illetve a szén-dioxid kibocsájtást. Feltételezik, hogy a napjainkban használt hagyományos dízelüzemanyag is adagolható lesz így, a kisebb koromkibocsátás érdekében. Eddig is ismert volt, hogy az oxigéntartalmú anyagok (oxigenátok) égése csak minimális koromkibocsátással jár, ha az oxigén tartalmuk meghaladja a 33%-ot. Az újonnan javasolt glicerin-karbonát 59%-os oxigéntartalma messze meghaladja ezt az értéket, éppen ez a tulajdonsága teszi alkalmassá dízelüzemanyag adalékként történő alkalmazásra. A kutatásban résztvevők számításos kémiai módszerekkel feltérképezték az adalékanyag égése során lezajló reakciókat. Meghatározták azokat a kritikus körülményeket, ahol a glicerol-karbonát „tisztán”, mindenféle koromképződés nélkül tud elégni. Meglepő módon az égési folyamat közben olyan köztitermékek is képződhetnek jelentős mennyiségben (3-hidroxipropanal), amik tovább gátolják a koromképződést.
A felfedezés és a hozzávezető módszertan is alapjaiban újíthatja meg az üzemanyagkutatást. A kutatás folytatásaként a glicerol-karbonát adalékanyagként való felhasználásának optimalizálását fogják vizsgálni. A Miskolci Egyetem kutatói remélik az általuk javasolt új üzemanyagadalék elő fogja segíteni a közlekedés további „zöldülését”.
A közlemény:
Milán Szőri, Binod Raj Giri, Zhandong Wang, Alaaeldin E Dawood, Béla Viskolcz, Aamir Farooq
Glycerol Carbonate as a Fuel Additive for a Sustainable Future
Sustainable Energy & Fuels 2 pp. 2171-2178. , 8 p. (2018)
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/se/c8se00207j