افزایش عملکرد احتراق کوره با بهره مندی از نانو

برای کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، مواد افزودنی نانو ذرات در سوخت های بنزینی و دیزلی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

 

به گزارش تاسیسات نیوز، گستردگی علوم و تکنولوژی نانو موجب تعریف کاربردهای بسیار زیادی در عرصه های مختلف علمی و صنعتی شده است. نانو تکنولوژی می تواند مواد، ابزارها و سیستم های جدید را با کنترل سطح ملکولی و اتمی و استفاده از خواصی که در سطوح ظاهر می شوند، تولید کند. چون نانو تکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع بر آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان تاثیر جدی خواه گذارد، ضرورت شروع فعالیت های تحقیقاتی و صنعتی در نانو تکنولوژی ضروری است. افزودنی‌های سوخت در واقع نقش کاتالیستی دارند. یکی از این افزودنی‌ها اکسیدهایی هستند که نقش ذخیره اکسیژن را دارند. کاتالیستی که به سوخت اضافه می‌شود باید اکسید‌اسیون کامل هیدروکربن را باعث شود و گازهای خروجی کمتر و با آلایندگی کمتر تولید کند. در مورد نحوه سوختن سوخت‌ها (خصوصا سوخت‌های مایع) نانو¬فناوری می‌تواند با ورود نانو افزودنی‌ها به هر چه بهتر سوختن آنها کمک کند. به دلیل اینکه افزودنی باید خاصیت کاتالیستی اعمال کند نانو¬شدن ذرات آن می‌تواند راندمان آن را به شدت افزایش دهد. پیش بینی می¬شود با تحقیقات پایه و کاربردی در زمینه نانو¬تکنولوژی سوخت و زمینه-های وابسته به آن، بتوان به نتایجی شایان دست یافت. با مطالعه عناصر پایه (مانند نانو ذرات، فولرین¬ها، سریم¬اکسید و….) و به کمک نانوتکنولوژی، می¬توان سوخت¬های جدیدی را با اندازه کمتر از 3 نانومتر و با قابلیت استفاده گسترده تولید کرد که با استفاده از آنها 10 تا 30 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی می-شود و تولید آلایندها 50 تا 90 درصد کاهش می¬یابد. در ضمن قدرت موتور را 10 تا 30 درصد افزایش می¬دهد و صدای موتور را نیز کم می¬کند. در این بین مواد فولرین و سریم¬اکسید فعلاً به عنوان مواد افزودنی کاهش دهنده مصرف سوخت شناخته شده¬اند و به مطالعه بیش¬تری نیاز دارند.

 

پیش زمینه طرح :

نانوماکس، یکی از محصولات هلندی در حوزه نانوتکنولوژی، یک افزودنی سوخت چند منظوره است که به صورت مایع بوده و سازگار با گازوئیل و برخی دیگر از سوخت‌ها است. سوخت‌های گازوئیلی که به آنها نانوماکس افزوده می‌شود می‌توانند تا حد زیادی اقتصاد سوخت را بهبود بخشد، تولید نیرو را افزایش داده و تقریبا تولید تمام محصولات مضر سوخت را کاهش دهد. نانوماکس توسط سازمان ملل به عنوان مؤثرترین و اقتصادی‌ترین افزودنی سوخت شناخته شده است. هم¬چنین این شرکت توسط Forbes به عنوان بهترین شرکت حافظ محیط زیست شناخته شده است. کمپانی‌های H2OIL و Petrochina یک کارخانه افزودنی سوخت با استفاده از فناوری نانو در تیانجین چین احداث کرده‌اند. این شرکت‌ها که سابقه طولانی در تولید افزودین سوخت دارند ادعا می‌کنند که محصول جدید آنها به نام Nano ghost از دیگر مدل‌های متداول نانوتکنولوژی 1000 بار قوی‌تر است و قادر به تولید تمیز‌ترین و کارآمدترین محصول سوخت گازوئیل و دیزل در جهان است. Petrochina بزرگ¬ترین کمپانی شیمیایی در حوزه نفت در چین و H2OIL شرکت تحقیق و توسعه در کالیفرنیا و پیشروی تولید نانوافزودنی‌های سوخت در دنیاست. افزودنی سوخت گازوییل به نام Envirox به وسیله شرکت Oxonica (شرکتی از دانشگاه آکسفورد) تولید و توسعه یافته است. این افزودنی از ذرات ریز اکسید سریم با نام سریا تشکیل شده که به عنوان کاتالیست در واکنش احتراق با هوا عمل می‌کند. اکسید سریم به عنوان نوعی ذخیره اکسیژن عمل می‌کند. این ماده، اکسیژن را آزاد می‌کند تا منوکسید‌کربن و دیگر هیدروکربن‌ها را اکسید کند. نتیجه آن کار، سوخت تمیز‌تر به همراه فایده تبدیل سوخت بیش¬تر به دی‌اکسید‌کرن است. هم¬چنین کربن و دود کمتری تولید، و دود و مواد احتراق خروجی نیز تمیز‌تر خواهند بود. محصول نانو افزودنی سوخت شرکت چینی ltd ـ Beijing china yuantong corp نیز توسط انستیتو مواد متخلخل و مکانیک سیالات آکادمی علوم چین، آزمایشگاه نوترون در دانشکده فیزیک هسته‌ای، انستیتو انرژی اتمی چین و انستیتو ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده، آزمایش و تأیید شده است. این محصول آلودگی را تا 50 درصد کاهش می‌دهد و تولید نیرو را تا 10 الی 30 درصد ( در موتورها) افزایش می‌دهد.

 

فرصت ها :

تولید نانوذرات برای بهبود سوخت خوردروها و دیگرسوخت¬های مصرفی در صنایع مختلف

 

اهداف مورد نظر

 افزایش راندمان حرارتی سوخت کوره ها

 کاهش آلودگی¬های زیست محیطی ناشی از تولید دود و کربن

 کاهش مصرف سوخت کوره ها

فاز های مورد نظر

1- ساخت نانو افزودنی (اکسید سریم، فولرین و …)

2- افزودن نانوافزودنی به سوخت و بررسی خصوصیات سوخت جدید

3- بررسی بازده احتراق سوخت جدید

4- بررسی محصولات حاصل از احتراق سوخت جدید

5- تولید نمونه در مقیاس پایلوت

6- کسب استانداردهای لازم

 

پایان پیام/.