افزایش بهره‌وری سوخت موتور دیزل با استفاده از فناوری نانو

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، موتورهای دیزل متداول‌ترین موتورهای احتراق داخلی هستند که به طور گسترده در بخش‌های مختلف کشاورزی، حمل‌ و نقل و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موتورها به دلیل ماهیت مخلوط‌ دیزل-هوا و بهره‌وری خوب سوخت نسبت به موتورهای بنزینی، حجم کمتری از مونوکسیدکربن (CO)، هیدروکربن‌ها (HC) و دی‌اکسیدکربن (CO2) تولید می‌کنند.
با این حال می‌توان با افزودن مواد مناسب به سوخت آنها، به مزیت‌های دیگری همچون صرفه جویی در مصرف سوخت و کاهش آلایندگی ناشی از موتورهای دیزلی دست یافت. متداول ترین افزودنی‌های مورد استفاده برای سوخت دیزل، افزودنی‌های بهبود دهنده‌ عدد ستان است.
به گفته‌ محمد صالح سمیع عادل پژوهشگر دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، در این تحقیق تلاش شده است که شاخص‌های کیفیت سوخت دیزل شامل شاخص ستان، فراریت، نقطه‌ اشتعال، نقطه‌ ریزش، چگالی و ویسکوزیته به وسیله‌ افزودنی‌های بهبود دهنده‌ عدد ستان از جمله نانو افزودنی‌ها (نانو اکسید سریم) بهبود یابند.
وی در خصوص اهمیت افزایش عدد ستان در سوخت‌های دیزلی عنوان کرد: پالایشگاه اصفهان و سایر پالایشگاه‌های کشور از مشکل پایین بودن عدد ستان محصول سوخت دیزل و مشکلات ناشی از آن رنج می‌برند. در واقع افزایش عدد ستان باعث زود روشن شدن موتور و سهولت راه اندازی موتور در هوای سرد می‌شود. صرفه جویی در مصرف سوخت، افزایش عمر موتور، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، کاهش سر و صدای موتور و نیز کاهش آلاینده‌های خروجی از دیگر فواید افزایش عدد ستان است.
بر اساس نتایج به دست آمده، نانو ذرات اکسید سدیم در ترکیب با سوخت دیزل، به صورت کاتالیزور دهنده اکسیژن عمل می‌کند که اکسیژن را برای اکسیداسیون مونوکسید کربن فراهم کرده و آن را برای کاهش اکسیدهای نیتروژن، جذب می‌کند.
انرژی فعال سازی اکسید سدیم، به صورت سوزاندن رسوب‌های کربن در سیلندر موتور در دمای دیواره عمل و از رسوب گذاری ترکیبات غیرقطبی بر روی دیواره سیلندر، جلوگیری می کند که این امر منجر به کاهش قابل توجه در انتشار دوده و هیدروکربن می‌شود. از طرفی این نانوذرات صدای انفجار را کاهش داده و بهبود کیفیت سوخت و افزایش کارایی و توان موتورهای دیزلی را به همراه دارد.
سمیع عادل معتقد است که با توجه به بهبود خواص احتراقی و کاهش آلاینده‌های ناشی از سوخت در راستای رفع نگرانی‌های زیست محیطی، استفاده از نتایج این پژوهش می‌تواند از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد.
این طرح در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد محمد صالح سمیع عادل به راهنمایی دکتر الهام عامری از دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا و با همکاری پالایشگاه اصفهان صورت گرفته است.
این پایان‌نامه در ستاد توسعه‌ فناوری نانو به عنوان پایان‌نامه‌ مورد نیاز صنعت به تأیید رسیده است. آیین نامه‌ حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.