尼日利亞奧韋裡聯邦理工大學的研究人員發現了一個有前景的策略，可以在不影響柴油引擎性能的情況下減少柴油引擎污染。該團隊回顧了世界各地的研究，研究了一種稱為柴油乳液水 (WiDE) 的技術。他們的研究結果表明，在柴油中添加少量的水可以顯著減少有害排放，同時保持或提高引擎的運作效率。
柴油引擎在運輸、農業和工業設備中非常重要，因為它們可靠且能夠提供高功率。同時，它們也是空氣污染的重要來源。柴油引擎廢氣含有氮氧化物和粒狀物，這些污染物與煙霧、呼吸道疾病和氣候變遷有關。催化轉換器和顆粒過濾器等技術可以幫助減少這些排放，但它們也會增加引擎的成本和複雜性。研究人員表示，WiDE 可以提供一種更簡單、更清潔的選項，可在現有柴油引擎上運行，無需進行修改。
水柴油乳液技術的工作原理
WiDE 技術將非常小的水滴混合到柴油中。稱為界面活性劑的特殊化學物質使水和柴油均勻混合，使乳液穩定長達六十天。
當這種燃料在引擎內燃燒時，水滴很快就變成蒸氣。這種快速汽化引發了一種稱為「微爆炸」的現象，這有助於將燃料分解成更細的顆粒。因此，空氣和燃料在燃燒過程中充分混合。這種改進的混合物降低了峰值燃燒溫度，從而減少了氮氧化物的形成。同時，更完全的燃料燃燒減少了煙灰和顆粒物的排放。
顯著減少柴油引擎排放
根據分析中回顧的研究，運行 WiDE 的引擎可顯著減少有害污染物。與普通柴油相比，氮氧化物排放量減少了百分之六十七，粒狀物減少了百分之六十八。
除了減少污染之外，多項實驗還提高了煞車熱效率。該指標反映了引擎將燃料轉化為可用機械動力的效率。換句話說，引擎不僅產生更清潔的廢氣，而且更有效地使用燃料。
主要作者 Chukwuemeka Fortunatus Nnadozie 博士說：“水柴油乳液是一種實用且經濟有效的方法，可以使柴油發動機變得更清潔。” “由於該技術不需要重新設計發動機，因此它為發展中國家和發達國家提供了降低排放的直接途徑。”
界面活性劑在燃料穩定性中的作用
研究人員也研究了界面活性劑的重要性，而表面活性劑是使水和柴油均勻混合的化合物。選擇正確的界面活性劑並使用正確的濃度對於保持乳液穩定至關重要。穩定性很重要，因為它影響燃料安全和性能。
他們的審查發現，使用多種表面活性劑的混合物效果最佳。這些配方提高了燃料混合物的穩定性和引擎內部的燃燒品質。
通往清潔能源的潛在橋樑
儘管結果令人鼓舞，但研究人員表示仍需要進行更多工作。未來的研究應著重於改進表面活性劑組合併評估水柴油乳液對引擎部件的長期影響。
團隊還指出，WiDE 可以與其他清潔技術一起使用。將這種燃料方法與生物柴油和先進的排放控制系統相結合可以幫助支持更廣泛的氣候和空氣品質目標。
「這項技術可以彌合傳統柴油使用和清潔能源未來之間的差距，」合著者 Emeka Emmanuel Oguzie 教授說。 “通過正確的配方和測試，它可以成為永續交通和工業能源系統的重要組成部分。”
