Els avantatges de la tecnologia d'emulsificació ultrasònica en la producció de combustible emulsionat

El combustible d'emulsió és una emulsió composta d'aigua i un líquid inflamable (oli o combustible). El combustible d'emulsió més utilitzat en la producció industrial és una emulsió d'aigua feta per emulsificació de gasoil i aigua. Els combustibles dièsel i d'emulsió d'aigua proporcionen una combustió més completa i un consum de combustible més econòmic, mentre que produeixen menys residus per la crema del combustible.

Equips d'emulsificació

Atès que l'ús de combustible emulsionat pot reduir la quantitat de combustible utilitzat, també redueix directament els costos de producció. També redueix els gasos d'efecte hivernacle com el diòxid de carboni (CO2), els òxids de nitrogen (NOx) i els òxids de sofre (SOx), cridant així l'atenció com un nou combustible altament respectuós amb el medi ambient.

Comparació de la combustió de combustible dièsel i emulsió

impacte ambiental

La combustió de combustibles tradicionals (dièsel, gasolina, etc.) emet grans quantitats de gasos nocius com l'òxid nitrós (NOx), hidrocarburs (HC), monòxid de carboni (CO), diòxid de carboni (CO2), així com partícules en suspensió (PM) i fum negre. A causa de l'ús generalitzat d'aquest equip, l'impacte sobre el medi ambient és enorme.

Impacte en la salut humana

La combustió de combustibles tradicionals allibera substàncies tòxiques i nocives, com el diòxid de sofre, l'ozó, el sulfat i substàncies tòxiques com el formaldehid i el benzè. El diàmetre de partícules d'aquestes substàncies és petit, que és fàcil de ser inhalat pel cos humà i té un impacte en la salut humana.

Avantatges dels equips d'emulsificació ultrasònics

Emulsificació ultrasònica és una tècnica senzilla i eficaç que es pot utilitzar per produir emulsions estables de combustible amb gotetes a nanoescala (nanoemulsions). La força motriu de la facoemulsificació és la cavitació acústica, que produeix bombolles de buit violentes i asimètriques durant l'operació, donant lloc a microjets i fortes forces de cisallament que trenquen les gotetes en mides de nanòmetre. Equips d'emulsificació ultrasònics poden obtenir una emulsió de combustible base (per exemple, dièsel o querosè) i aigua. Aquestes emulsions poden reduir considerablement aquestes emissions nocives durant el seu ús.

Beneficis ambientals

En termes de beneficis ambientals, les emulsions de combustible són una de les alternatives als combustibles bàsics com el petroli. Es pot utilitzar en motors dièsel no modificats i pot reduir les emissions de gasos d'òxid nitrós en aproximadament un 35% perquè l'aigua de l'emulsió de combustible disminueix la temperatura de la flama local. A més, atès que el combustible sonicat crema més a fons, les partícules produïdes pel procés de combustió es poden reduir aproximadament en un 60%. L'ús de combustibles emulsionats també redueix la possibilitat de contaminació ambiental.

Beneficis econòmics

També hi ha beneficis econòmics immediats per a l'ús de combustibles de sonicació. L'aigua en combustible emulsionat millora l'atomització del combustible i l'eficiència de combustió, reduint així el consum de combustible. Com que l'aigua bull a una temperatura molt més baixa que el combustible, s'evapora fàcilment quan s'escalfa. A una "temperatura límit de sobreescalfament" d'uns 270 °C, es produeix una microex explosió de gotes d'aigua fina a tot el combustible emulsionat. Això també permet una millor barreja del combustible i l'aire del motor. A més, l'aigua també pot substituir part del combustible, i la pèrdua d'energia es compensa principalment amb l'augment de l'eficiència de combustió del combustible restant.

Aconseguir l'estabilitat

L'estabilitat del combustible emulsionat preparat per emulsificació ultrasònica és alta, de manera que no es necessita tensioactant addicional per estabilitzar l'emulsió. La forta força de cisaç dels equips ultrasònics és eficaç per produir nanoemulsions estables. Tot i que la compra d'equips ultrasònics resulta en costos de producció addicionals, aquests costos sovint es compensen amb els beneficis de reduir la quantitat de tensioactius requerida en el procés d'emulsificació.