化石燃料在運(yùn)輸領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，但會(huì)散發(fā)有害氣體，例如一氧化碳，氮氧化物，碳?xì)浠衔锖秃蛄繗怏w等，這些氣體反過(guò)來(lái)又會(huì)升高全球溫度。化石燃料資源的短缺及其相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題引起了對(duì)生物燃料研究的極大關(guān)注。生物燃料的使用降低了全球變暖率，從而減少了溫室氣體的排放。生物燃料的最大好處是生態(tài)友好，可更新性和生物降解性。生化和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)通常用于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為固體（生物炭），液體（生物油）和氣體（沼氣）產(chǎn)品。與生化途徑相比，熱化學(xué)轉(zhuǎn)化在時(shí)間消耗和分解C5糖方面具有更多優(yōu)勢(shì)。熱解是可用的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化方法中最有能力的技術(shù)之一。在熱解過(guò)程中，將生物質(zhì)在沒(méi)有氧氣的情況下加熱，以得到有用的產(chǎn)物，例如生物油，生物炭和沼氣。

從廣泛的文獻(xiàn)評(píng)論中可以推斷，在AM (Aegel marmelos) 冷壓油中已完成了重要工作。很少有研究人員在研究AM植物油特性，以AM種子油混合物為燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放特性方面進(jìn)行研究。AM樹(shù)屬于蕓香科，通常在印度南部濕婆神廟中可見(jiàn)。

圖為紅外熱像儀

通常，生物油富含氧化化合物，因此可以直接與基準(zhǔn)柴油燃料一起用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，而無(wú)需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何改動(dòng)。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中使用化石燃料作為燃料會(huì)排放有害氣體。與基準(zhǔn)柴油機(jī)排放相比，熱解生物油排放的污染物更少。壓縮點(diǎn)火（CI）發(fā)動(dòng)機(jī)向大氣排放大量的NOx排放值。紅外熱像儀方法被證明是一種用于熱分布測(cè)量的新技術(shù)，可以直接用于發(fā)動(dòng)機(jī)管道測(cè)溫。一氧化氮的平衡濃度在高燃燒室溫度下非常高，這也接近化學(xué)計(jì)量燃燒。

因此，通過(guò)評(píng)估機(jī)理，很明顯NOx排放值很大程度上取決于燃燒室溫度。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)管道測(cè)溫中，可以通過(guò)綠色技術(shù)輔助的紅外熱圖像更好地了解NOx。通過(guò)紅外熱像儀研究了NOx排放水平與缸內(nèi)溫度之間的關(guān)系，并得出結(jié)論認(rèn)為燃燒溫度是氮氧化物排放測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù)。使用紅外熱像儀技術(shù)測(cè)量了物體在紅外光譜中從熱源在不同點(diǎn)發(fā)射的輻射，并將其轉(zhuǎn)換為源溫度。在這項(xiàng)研究中，已經(jīng)執(zhí)行了使用紅外熱像儀分析排氣溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試NOx排放特性之間關(guān)系的新方法。

使用紅外熱像儀的新型方法，通過(guò)感測(cè)來(lái)自排氣口熱表面的紅外線(xiàn)，可以推斷出排氣溫度與NOx排放之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)管道測(cè)溫。得出的最佳熱解條件下，在以生物油為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中捕獲了紅外熱圖像。根據(jù)熱成像結(jié)果，與純柴油相比，AM20共混物產(chǎn)生的NOx排放量更低，因此建議將AM生物油用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，以保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性。

圖為紅外熱像儀呈現(xiàn)效果圖

生物油的穩(wěn)定性是不可避免的特征之一，它影響著燃料市場(chǎng)的商業(yè)化。通常，由于存在反應(yīng)性有機(jī)化合物，生物油的穩(wěn)定性差。反過(guò)來(lái)，這會(huì)在延長(zhǎng)的存儲(chǔ)期限內(nèi)影響生物油的物理和化學(xué)性質(zhì)。熱降解和氧化降解影響生物油中存在的化合物的分解，并催化聚合反應(yīng)，從而增加粘度，水含量，上膠活性和固體含量。在這方面，必須研究生物儲(chǔ)油的穩(wěn)定性。由于生物炭含有可接受量的碳，因此它可以用作復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)面，納米管的制造，也可以代替碳在催化劑制造業(yè)中用作催化劑。

CI發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料能源和減少?gòu)U氣排放的要求可以通過(guò)生物燃料研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。目的是獲得最大的生物油產(chǎn)量，以滿(mǎn)足能源需求。當(dāng)前的AM熱解工作將熱解溫度，加熱速率和粒徑作為輸入標(biāo)準(zhǔn)，以獲得最佳熱解條件，以最大程度地提高生物油產(chǎn)量。在優(yōu)化的熱解條件下，最大AM生物油，生物炭和沼氣產(chǎn)量分別為42.75、30.30和26.95（wt％）。與D燃料相比，在峰值負(fù)載條件下，AM20生物燃料共混物排放的NOx降低了15.97％，CO2減少了7.28％，并且通過(guò)使用紅外熱像儀的新穎方法驗(yàn)證了排放特性。紅外熱像儀圖像證實(shí)了D和AM20燃料的NOx排放結(jié)果相同。根據(jù)排放結(jié)果，與D燃料相比，AM20混合燃料在廢氣中排放的有害排放量更少。這表明，AM20在減少排放方面適合于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。

參考文獻(xiàn)：

2019. Baranitharan, K. Ramesh, R. Sakthivel. Multi-attribute decision-making approach for Aegle marmelos pyrolysis process using TOPSIS and Grey Relational Analysis: Assessment of engine emissions through novel Infrared thermography. Journal of Cleaner Production. 2019.