GreenFactor.PL

Biopaliwa – hodowla ropy

Fotosynteza to proces, zachodzący w roślinach, który polega na wykorzystaniu światła, wody i dwutlenku węgla do produkcji związków organicznych. Niektóre rośliny magazynują tak wyprodukowane pożywienie w postaci oleju roślinnego, z którego można wyprodukować biopaliwa. Jego zaletą jest to, że cały dwutlenek węgla został wcześniej pochłonięty w procesie fotosyntezy. Według niektórych naukowców, biopaliwa oznaczają ekologiczną klęskę. Rośliny energetyczne, jak kukurydza i soja rosną na żyznych glebach. Nieustannie wycina się lasy pod nowe uprawy. Grozi to gwałtownym wzrostem ceny żywności i ubywaniem terenów rolnych. Brak jest miejsca, by zaspokoić potrzeby przyszłych pokoleń na bo paliwa. Aby wyprodukować niezbędną ilość paliwa, należałoby obsiać cały obszar Stanów Zjednoczonych, co oczywiście jest rzeczą całkowicie niemożliwą i nierealną. Konieczne jest szukanie nowych, innych rozwiązań, ponieważ na obecnie stosowanych paliwach, nasze samochody nie pojeżdżą zbyt długo, co spowoduje kryzys w transporcie.

Wykorzystanie lipidów do produkcji biopaliwa

Podejmowane są próby wykorzystania ich do produkcji ekologicznych paliw, tak zwanych biopaliw. W ramach eksperymentu buduje się bioreaktor, który służy do rozmnażania owych, „olejodajnych” glonów. Do tego celu wykorzystuje się energię słoneczną. Glony gromadzą energię w postaci węglowodanów i jedynie w trudnym okresie przekształcają ją na olej. Oznacza to, że gdy jest ciepło, glony te odżywiają się normalnie, a wraz ze zmianą pory roku, zaczynają odkładać zapasy pożywienia. Glonom odcina się dopływ światła, w celu wymuszenia gromadzenia oleju. Trudno jest teraz uwierzyć, że kiedyś glony mogą napędzać pojazdy. Obliczenia wskazują, że takiego paliwa wystarczyłoby na każdy samochód, który jeździłby za pięćdziesiąt lat. Reprodukcja glonów może okazać się jedynym sposobem na zaspokojenie naszych potrzeb paliwowych, a okazało się, że wcale nie jest ona trudna i powolna. Proces zachodzi bardzo szybko i jest niewyczerpalnym źródłem energii. Cala technologia produkcji nie jest jeszcze doskonała. Potrzeba sporo czasu, zanim stanie się tańsza w pozyskiwaniu.

Nieregularny dziki stuk

Silnik staje się źródłem nienormalnych hałasów podobnych do stuku, lecz szybkość narastania ciśnienia nie wskazuje na obecność wibracji gazu o dużej częstotliwości. Samozapłon to niemal jednorodna eksplozja mieszanki paliwowo-powietrznej przed wystąpieniem zapłonu iskrowego. Samozapłonowi częstokroć towarzyszy gwałtowny hałas i wibracja. Samozapłon występuje niekiedy po wyłączeniu zapłonu gorącego silnika, co spowodowane jest nadmiernym rozgrzaniem części metalowych wewnątrz komory spalania oraz tworzeniem się w niej osadów węglowych (nagaru). Nieregularny dziki stuk charakteryzują ostre, nieregularne hałasy o krótkim czasie trwania i wielkiej częstotliwości, występujące zazwyczaj podczas przyspieszania samochodu. Zjawisko dzikiego stuku często występuje przy małych prędkościach obrotowych. Przyczyną jest prawdopodobnie stosunkowo wcześnie występujący zapłon powierzchniowy od rozżarzonych cząstek pochodzących z osadu węglowego. Zjawisko zanika po usunięciu lub wypaleniu nagaru, natomiast zwiększona odporność przeciwstukowa paliwa nie poprawia sytuacji, lecz jedynie łagodzi hałas.

Gaśnięcie

Gaśniecie to spowodowane jest bardzo intensywnym odprowadzaniem ciepła do ścian szczeliny przy równocześnie stosunkowo niewielkim natężeniu wydzielania ciepła (mała masa reagentów), co powoduje, że mieszanka nie nagrzewa się do temperatury zapewniającej przenoszenie się płomienia. Efekt szczelinowy występuje w przestrzeni pomiędzy boczną powierzchnią tłoka, ponad górnym pierścieniem uszczelniającym, a ścianką cylindra oraz pomiędzy denkiem tłoka a płaską dolną powierzchnią głowicy. Wyniki badań wskazują na liniową zależność pomiędzy sumaryczną objętością szczelin a emisją węglowodorów przy stałym X. Szczególna odmiana efektu szczelinowego występuje na powierzchni komory spalania pokrytej nagarem, który wykazuje silne właściwości absorbujące dzięki bardzo rozwiniętej powierzchni, szczególnie w stosunku do ciężkich węglowodorów. Część zaabsorbowanej masy ulega rozkładowi cieplnemu powiększając grubość nagaru, a reszta uwalnia się w okresach spadku ciśnienia w cylindrze zanieczyszczając spaliny.

Zapłon powierzchniowy

W przypadku zapłonu powierzchniowego wartości ciśnienia maksymalnego p_max są o 40–70% większe niż podczas spalania normalnego. Przebieg temperatury mieszanki w zależności od czasu dla zapłonu iskrą elektryczną (linia ciągła) i zapłonu powierzchniowego wskutek oddziaływania osadu (linia przerywana) pokazano na rysunku 7-16 w książce Niewiarowskiego Zapłonowi od iskry odpowiada gwałtowny spadek temperatury w chwili czasu 0, wskutek przewodzenia ciepła do otaczającej mieszanki, a dalszy stopniowy wzrost temperatury jest uwarunkowany rozpoczynającą się reakcją chemiczną mieszanki. Rysunek stanowi porównawcze zestawienie przebiegów wywiązywania się ciepła w funkcji czasu dla różnego rodzaju nienormalnych zapłonów. Zapłon powierzchniowy, występujący przed zapłonem mieszanki od świecy zapłonowej, często prowadzi do hałaśliwego spalania stukowego, przy czym przebieg zjawisk w cylindrze jest podobny, jak w przypadku stuku wywołanego zbyt dużym wyprzedzeniem zapłonu lub zbyt małą liczbą oktanową paliw.

Cichy zapłon przedwczesny

Interesujące rozwiązania analityczne dotyczące zapłonu powierzchniowego można znaleźć w artykule. Melby, Diggs i Sturgis w wyniku badań nad zjawiskiem zapłonu powierzchniowego wyróżnili cztery jego rodzaje: cichy zapłon przedwczesny, dudnienie, samozapłon i dziki stuk. Cichy zapłon przedwczesny objawia się wzrostem występującej normalnie szybkości przyrostu ciśnienia, który występuje przed wystąpieniem zapłonu od świecy zapłonowej. Zjawisku temu nie towarzyszy jakikolwiek hałas. Badania dokonane za pomocą koniór jonizacyjnych wykazały obecność płomienia w komorze spalania przed wystąpieniem zapłonu iskrowego. W silniku benzynowym cichy zapłon przedwczesny występuje raczej rzadko. Dudnienie określa się jako głuchy hałas o małej częstości rzędu 600-f-1200 Hz, różny od stuku. Dudnieniu towarzyszy twardość pracy silnika – słychać to i czuć, więc łatwo to rozpoznać. Podczas dudnienia zaobserwowano zasadniczo taką samą zmianę szybkości narastania ciśnienia jak w przypadku cichego zapłonu przedwczesnego.