物理科技生物学-PHYICA

利用辐射将有机废物转化为可再天天看片免安装生生物燃料添加剂

技术工程 2022-01-21 21:53:55

fuel Credit: CC0兰开斯特大学的公共领域工程师领导了一项研究,发现了一种利用可能来自核废料的辐射产生可再生生物燃料添加剂的方法。未来几年,汽油的可再生比例将增加到20%,这意味着发现这些添加剂的新生产途径可能有助于减少二氧化碳排放和应对气候变化。

在发表在《通讯化学》杂志上的题为“用废弃有机物核驱动生产可再生燃料添加剂”的研究论文中,工程师们提出了一种利用生物化学和核工业产生的废物生产这种添加剂——溶胶-凝胶——的方法,称为核生物炼制。

兰开斯特大学博士研究员阿伦·普兰特(Arran Plant)说:“这项研究展示了一项新的进展,即利用未来可能来自核废料的辐射,从生物柴油废料中生产可再生生物燃料添加剂,然后将其用于现代石油燃料混合物。到2030年,石油衍生燃料的可再生比例将从5%提高到20%,以这种方式获得的燃料添加剂可能有助于实现净零碳排放目标。”

兰开斯特大学核工程教授马尔科姆·乔伊斯(Malcolm Joyce)表示:“与核能联合发电是当前研究的一个重要领域,例如,在发电的同时利用热能。我们着手确定辐射是否也存在类似的可能性,并发现它可以:在这种情况下,产生一种低碳燃料添加剂。”

阿斯顿大学(Aston University)生物燃料专家、前兰卡斯特大学(Lancaster University)博士维斯纳·纳杰达诺维奇(Vesna Najdanovic)表示:“我对我们的工作感到非常兴奋,因为它揭示了一种利用废弃核能处理生物柴油行业废弃物的新方法。这项绿色技术将为利用废物作为资源生产有价值的化学品和生物燃料铺平道路。”

来自核能或生物燃料的可靠低碳能源是许多减少碳排放战略的组成部分,然而核电站的前期成本很高,生物柴油的制造产生废弃甘油,其二次利用很少。

将利用电离辐射从废弃甘油中制造原料的技术结合起来,可以使核能利用多样化,还可以对生物柴油废物进行有价值的利用。

研究人员发现,乏核燃料的剩余能量可以用来制造一种寿命短、辐射诱发的催化剂。这种催化剂有助于生成缩酮和丙酮醇的反应。这种方法不需要高成本和高能耗的步骤,如酸碱度变化、高温、高压或额外的催化试剂,一旦完全建立,持续的辐射处理成本可以忽略不计。

Solketal是一种新兴的燃料添加剂,可提高燃料辛烷值并减少胶质形成,从而防止不规则燃料燃烧(爆震)和发动机效率损失,同时还可降低颗粒排放。同时,丙酮醇可用于生产其他有用的化学品,如丙二醇和呋喃衍生物,或用作纺织品制造的染色剂。

考虑到这一过程对欧洲现有核设施(即乏燃料池或当代加压水反应堆)的可扩展性,研究人员假设核联产每年可产生104吨缩酮。这相当于每年有大量可用的混合燃料。

预计到2030年,商用石油混合物的可再生比例将增加5%至20% v/v,最近宣布,英国将采用E10汽油作为标准等级。在这种情况下,核驱动、生物质衍生的溶胶凝胶可以结合低碳联合发电和联合生产,为实现净零排放目标做出贡献。

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