生物柴油減排效果有差異

王建昕告訴記者：“生物柴油的原料很多，包括各類油料作物、富油木本植物以及廢棄的食用油。將棉籽油、大豆油、菜籽油、棕櫚油、廢棄油與柴油的尾氣排放效果相比較，總體來(lái)說(shuō)，生物柴油可以降低37%~80%的顆粒物排放。由于不同原料的物理性質(zhì)不同，減排效果有所不同。”

一般來(lái)說(shuō)，尾氣中的顆粒物主要包括碳煙、硫酸鹽和可溶有機(jī)物(SOF)。在碳煙方面，生物柴油的含氧量越高、黏度越低，降低碳煙的效果越好。在硫酸鹽方面，如果在生物原料中采用低硫或無(wú)硫的原料，就可以明顯降低硫酸鹽的含量。

在SOF方面，生物柴油會(huì)較大幅度地增加SOF在顆粒物中的比例，影響減排效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示，在柴油的顆粒物排放中，SOF所占的比例不會(huì)超過(guò)30%，而在生物柴油的顆粒物排放中，SOF所占的比例都在40%以上，在很多工況下，甚至超過(guò)50%。

王建昕說(shuō)：“使用生物柴油后，隨著尾氣中碳煙含量的大幅下降，SOF可能成為顆粒物中的主要成分。SOF含量增加的主要原因是生物柴油中未燃碳?xì)淞吭黾�，如果選擇高十六烷值的生物原料就可以緩解這個(gè)問(wèn)題。”

除顆粒物之外，尾氣中的另一項(xiàng)主要污染物為氮氧化物，試驗(yàn)結(jié)果顯示，生物柴油可能使氮氧化物的含量增加10%~20%，5種生物柴油氮氧化物的尾氣含量相差10%。王建昕說(shuō)：“氮氧化物含量升高的主要原因是生物柴油含氧量高。由于生物柴油的這個(gè)性質(zhì)無(wú)法改變，只能采用推遲噴油時(shí)間或廢氣再循環(huán)等方法改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能�！�

混合生物柴油減排效果好

由于不同的生物柴油對(duì)汽車尾氣排放效果的影響很大，設(shè)計(jì)一種性能優(yōu)越的生物燃料非常重要。

“通過(guò)研究生物柴油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放效果的影響，我們認(rèn)為含氧量高、十六烷值高和含硫量少的生物柴油是比較理想的選擇�！蓖踅�昕說(shuō)：“通過(guò)研究多種生物柴油的性質(zhì)，我們?cè)O(shè)計(jì)了新的燃料方案，即生物柴油占50%，柴油占35%，碳酸二甲酯(DMC)占15%。”

對(duì)此設(shè)計(jì)方案，可能很多人會(huì)提出疑問(wèn)：為何不能單獨(dú)使用生物柴油，而需要摻入柴油和DMC。

王建昕介紹說(shuō)，摻混柴油是新燃料適應(yīng)原始發(fā)動(dòng)機(jī)的必然選擇。由于與柴油的物理和化學(xué)性質(zhì)不同，生物柴油無(wú)法適應(yīng)原始發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程。生物柴油與普通柴油混合后，可以增強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性。此外，生物柴油低溫流動(dòng)性差，無(wú)法適應(yīng)北方地區(qū)寒冷的外部環(huán)境，摻混柴油可以明顯提高新燃料的低溫性能。

摻混DMC的目的是為了進(jìn)一步降低顆粒物排放。生物原料的自身含氧量不能滿足大幅度降低顆粒物排放的需要，因此，需要添加含氧量高的DMC。如果考慮到資源供應(yīng)現(xiàn)狀，可以用乙醇來(lái)替代。

混合生物柴油使國(guó)Ⅲ變國(guó)Ⅳ

“我們將生物柴油、普通柴油和DMC的混合燃料用在康明斯國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)上，這種新燃料能使國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)�！蓖踅�昕說(shuō)。

記者了解到，在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)循環(huán)試驗(yàn)ESC中，顆粒物和氮氧化物的排放量分別為國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)限值的75%和85%。在發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)循環(huán)試驗(yàn)ETC中，顆粒物和氮氧化物的排放量分別為國(guó)Ⅳ限值的77%和90%。

王建昕說(shuō)：“在發(fā)動(dòng)機(jī)不用任何尾氣后處理裝置的情況下，生物柴油有可能使國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)，希望生物柴油可以先在城市公交車和市政車上試用，以便獲得更多試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為日后新燃料的改進(jìn)打下良好基礎(chǔ)�！�

相關(guān)專家評(píng)價(jià)說(shuō)：“我國(guó)已在生物柴油制備方面具備了較強(qiáng)的能力，如果積極與國(guó)外專家進(jìn)行有效交流，我國(guó)可能成為研發(fā)生物柴油的先進(jìn)國(guó)家�！�