研究人員設(shè)計(jì)了可提高燃油效率的新分子
Trinity和TOTAL的研究人員設(shè)計(jì),合成和測試了可提高燃油效率的新型添加劑。在三一物理學(xué)院的斯蒂芬·杜利教授斯蒂芬·杜利的帶領(lǐng)下,三位一體的研究人員在道達(dá)爾公開競賽的支持下開展了該項(xiàng)目,該競賽的提案對全球研究團(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)申請表示歡迎。
該研究由道達(dá)爾營銷服務(wù)公司(TOTAL Marketing Services)資助,并由愛爾蘭科學(xué)基金會(huì)愛爾蘭能源,氣候與海洋研究中心MaREI支持。
Trinity進(jìn)行的科學(xué)工作專注于系統(tǒng)地確定是什么使某些分子結(jié)構(gòu)比其他分子更好的辛烷值增強(qiáng)劑。通過修改這些結(jié)構(gòu)并添加分子成分,就像它們是樂高積木一樣,研究人員能夠計(jì)算出給定的結(jié)構(gòu)是否符合理論原理,從而成為有效的辛烷值增強(qiáng)劑。
全球運(yùn)輸繼續(xù)依賴內(nèi)燃機(jī)
在最近的排放丑聞之后,當(dāng)前的市場研究表明,內(nèi)燃機(jī)的銷量在2018年達(dá)到頂峰,從現(xiàn)在開始,電動(dòng)汽車的銷量將逐漸超過使用化石燃料的汽車。近年來,許多汽車制造商宣布了雄心勃勃的計(jì)劃,以使他們的報(bào)價(jià)電氣化-主要是通過與內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力。
但是,此過渡仍然存在一些技術(shù)和負(fù)擔(dān)能力方面的風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)實(shí)情況是,超過90%的新車銷售仍以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿鲃?dòng)系。盡管電氣化正在發(fā)生,但在未來十年內(nèi)不太可能對排放產(chǎn)生重大影響。
此外,還有其他運(yùn)輸方式,例如航空或海上運(yùn)輸,現(xiàn)在根本無法選擇電氣化。但是,我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^在無處不在的,負(fù)擔(dān)得起的液體燃料中使用添加劑來發(fā)揮作用。如果將燃料添加劑應(yīng)用于已經(jīng)具有低溫室氣體潛力的生物燃料,則可能變得尤為重要。
Trinity能源科學(xué)首席研究員Stephen Dooley教授說:“如果不探索進(jìn)一步的解決方案(可能會(huì)使車輛變得更高效,對環(huán)境的危害較小),我們就有可能錯(cuò)過重要的排放目標(biāo)??紤]到幾乎所有的燃料都使用了液體燃料在全世界范圍內(nèi)的車輛運(yùn)輸中,即使是效率的小幅提高也將對全球產(chǎn)生重大影響,尤其是在無法選擇電動(dòng)交通的較貧窮中。
“特別是,如果我們認(rèn)真考慮減少CO 2和氣候正義,那么最后一點(diǎn)很重要。這種類型的添加劑以及我們發(fā)現(xiàn)這些添加劑的方法,將成為我們過渡到大規(guī)模使用低CO的重要工具。2種生物燃料。”
燃油添加劑
燃料添加劑被廣泛用于改善燃料的技術(shù)性能,從而使其對環(huán)境安全并在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)揮良好的作用。典型的添加劑包括簡單的染料(可區(qū)分不同類型的燃料),抗氧化劑(可防止降解)以及辛烷值增強(qiáng)劑(使它們更有效)。
其中,提高辛烷值的添加劑最為搶手,因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^更好地控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒燃料的方式使車輛在相同體積的汽油(汽油)中行駛更遠(yuǎn)。
盡管辛烷值增強(qiáng)劑被廣泛使用,但目前對其分子的作用機(jī)理尚無完全的了解。這個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新往往是通過盲目嘗試和錯(cuò)誤來識(shí)別的,而不是系統(tǒng)的科學(xué)研究。
大多數(shù)技術(shù)挑戰(zhàn)都需要跨學(xué)科的研究能力。例如,Trinity的團(tuán)隊(duì)包括分子熱力學(xué),合成化學(xué),核磁共振以及機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)建模方面的技術(shù)專家。
Trinity小組(Stephen Dooley教授,Andrew Ure博士,Manik Ghosh博士,John O Brien博士)對已有的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和分子熱力學(xué)理論進(jìn)行了改編,以與更現(xiàn)代的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合使用,愛爾蘭高端計(jì)算中心(ICHEC)的超級(jí)計(jì)算設(shè)施。
這使他們能夠識(shí)別出許多潛在的添加劑,但只有那些理論計(jì)算建議的具有最佳屬性的添加劑才被選擇用于冒險(xiǎn)和困難的實(shí)驗(yàn)研究。
TOTAL與大學(xué)合作研究的協(xié)調(diào)員DenisLançon博士說:“這種合作所產(chǎn)生的研究成果非常出色。研究結(jié)果與公司現(xiàn)有的多個(gè)業(yè)務(wù)部門有關(guān),并且已經(jīng)進(jìn)行了討論。如何在不同功能上整合這些知識(shí)。Trinity團(tuán)隊(duì)與我們的研究人員非常積極地接觸,并設(shè)法按時(shí)提供了雄心勃勃的研究計(jì)劃。”
Trinity Research&Innovation業(yè)務(wù)開發(fā)和創(chuàng)新管理部門的Juan Valverde博士說:“ Trinity可以支持對向低碳經(jīng)濟(jì)過渡感興趣的公司。通過與Trinity的合作,行業(yè)合作伙伴可以受益于全球知名的學(xué)術(shù)專業(yè)知識(shí)和前沿技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和世界一流的基礎(chǔ)設(shè)施。作為交換,我們的學(xué)者面臨著現(xiàn)實(shí)生活中的行業(yè)挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)激發(fā)并激發(fā)了他們的工作和思想。”