Горіхи замість нафти: вчені створили кокосове паливо для реактивних двигунів

Новий енергоощадний метод перетворює кокосову олію на біопаливо, яке можна змішувати зі звичайним авіаційним паливом Jet A-1. Дослідники з Міського університету Осаки розробили біопаливну суміш на основі кокосової олії, яка працює зі звичайним реактивним паливом і зберігає високу ефективність двигуна. Вони випробували суміші на невеликому турбореактивному двигуні, щоб оцінити витрату палива, теплову ефективність та викиди вихлопних газів.

Дослідники використали новий метод із косолвентом для виробництва палива за кімнатної температури та нормального тиску, що може знизити кількість енергії, необхідної для його виробництва. У дослідженні вивчали, як біопаливо з кокосової сировини поводиться під час змішування з Jet A-1 — широко використовуваним авіаційним паливом.

Простішій спосіб виробництва авіаційного біопалива

Кокосова олія привернула увагу як сировина для авіаційного палива, оскільки її жирні кислоти мають довжину ланцюгів, подібну до тієї, що необхідна для вуглеводнів реактивного палива. Це може дозволити виробляти паливо з сировини кокосу за допомогою відносно обмеженої обробки. Команда Міського університету Осаки використала процес із косолвентом, у якому екстракти кокосової олії змішуються з ацетоном та спиртом.

Цей метод працює за температури навколишнього середовища та нормального тиску, що знижує енергетичні витрати й допомагає зберігати чистоту палива. Дослідники виробили два типи біопалива. Метиловий ефір жирних кислот (FAME) отримували з використанням метанолу, тоді як етиловий ефір жирних кислот (FAEE) виробляли за допомогою етанолу.

Змішування кокосового палива з Jet A-1

Потім команда змішала різні кількості FAME та FAEE з Jet A-1. Ці суміші випробували на невеликому турбореактивному двигуні, щоб визначити, як додавання біопалива впливає на його роботу. Витрата палива зростала зі збільшенням частки біопалива. Дослідники пов’язали це переважно з відмінностями у теплотворній здатності біопалива та звичайного Jet A-1.

Попри вищу витрату палива, теплова ефективність залишалася на рівні, порівнянному з Jet A-1. Це свідчить про те, що суміші на основі кокосової олії можуть працювати без значного зниження ефективності двигуна та того, наскільки результативно він перетворює енергію палива на корисну вихідну потужність.

Викиди вуглеводнів зменшуються

Випробування двигуна також показали зниження викидів вуглеводнів зі збільшенням частки біопалива в суміші. Водночас дослідники не виявили значних змін у викидах вуглекислого газу або оксидів азоту. Ці результати свідчать про те, що паливо на основі кокосової олії може зменшувати кількість деяких забруднювальних речовин у вихлопі, зберігаючи при цьому характеристики двигуна.

Викинуті кокоси можуть стати джерелом палива

Цей підхід може бути особливо цінним для Південно-Східної Азії, де вирощують великі обсяги кокосів. Повідомляється, що близько 30 відсотків зібраних кокосів викидають, оскільки вони не відповідають комерційним стандартам. Такі відходи можуть стати сировиною для виробництва авіаційного біопалива. Дослідники також вважають, що технологія може сприяти підвищенню паливної безпеки в регіонах, вразливих до перебоїв у постачанні традиційного палива.

Якщо технологію вдасться масштабувати, відходи кокосів можуть перетворитися на доступну сировину для авіаційного палива, зменшуючи залежність від традиційних ресурсів без необхідності радикально змінювати наявні газотурбінні двигуни.

Джерело: Interesting Engineering