Técnica que modela as características de combustão da gasolina misturada com biocombustíveis para obter combustíveis mais limpos e eficientes.

Uma abordagem para modelar as características de combustão da gasolina misturada com biocombustíveis fornece informações valiosas sobre a combustão e o potencial dessa combinação de combustível - também ajuda na busca da KAUST para desenvolver combustíveis que sejam menos poluentes e de melhor desempenho.

A queima de combustíveis automotivos, como gasolina, libera grandes quantidades de gases de efeito estufa e é um dos principais contribuintes para as mudanças climáticas. O desenvolvimento de combustíveis mais verdes e eficientes é um grande desafio para a indústria de transporte.

Isso levou Aamir Farooq e Ph.D. estudante Ahfaz Ahmed da KAUST para colaborar com a Equipe de Tecnologia de Combustível da Saudi Aramco e pesquisadores da National University of Ireland Galway, no desenvolvimento de um método inovador para investigar a combustão de gasolinas com mistura de bioetanol.

"À medida que avançamos em direção a novas tecnologias de motor, as características do combustível desempenham um papel muito importante na otimização da eficiência do motor e na minimização das emissões, "explica Farooq." Nosso objetivo era produzir um modelo para simular as interações motor-combustível para combustíveis contendo grandes frações de bioetanol. "

Os pesquisadores primeiro prepararam duas gasolinas de alta octanagem misturadas com diferentes quantidades de bioetanol e observaram o comportamento de autoignição dos combustíveis em uma ampla gama de pressões, temperaturas e relações ar-combustível. Em altas temperaturas, a equipe usou um tubo de choque de alta pressão para observar a reação. Mas a combustão leva mais tempo em temperaturas intermediárias e baixas, então a equipe usou uma máquina de compressão rápida para observar a reatividade.

Como as gasolinas são combustíveis complexos que contêm centenas de compostos químicos diferentes, a equipe também usou três tipos de combustíveis substitutos contendo vários componentes de referência, o que lhes permitiu simular a combustão das gasolinas com mistura de bioetanol e modelar seus tempos de atraso de ignição.

"O tempo de atraso de ignição é uma propriedade importante de um combustível e tem uma influência significativa no projeto e operação do motor, "diz Ahmed." O uso de combustíveis substitutos de alta fidelidade nos permitiu modelar os tempos de atraso de ignição para essas gasolinas misturadas com biocombustível, e nos forneceu insights mais profundos sobre como o conteúdo de biocombustível altera o comportamento de combustão em comparação com a gasolina normal. "

Apesar das diferentes taxas de evolução das espécies químicas durante a combustão, os pesquisadores descobriram que em altas temperaturas os combustíveis misturados exibiam características de autoignição semelhantes, mas em temperaturas intermediárias, o combustível com maior octanagem e maior teor de etanol exibiu tempos de ignição mais longos.

"Pretendemos explorar as características de ignição de mais dois biocombustíveis - metanol e éter dimetílico - depois de serem misturados com gasolina normal e diesel, "diz Farooq.