研究人員正在進行一項獨特的實驗。

生物燃料作為排放更清潔的可再生燃料擁有諸多潛在的好處，但由于有成千上萬種生物燃料可供選擇，能源部門因此很難將重點放在少數(shù)幾種燃料上以求進一步發(fā)展。這就是為什么美國中佛羅里達大學(UCF)的研究人員正在努力縮小潛在生物燃料領(lǐng)域的范圍，同時這也是美國能源部一項名為“燃料與發(fā)動機聯(lián)合優(yōu)化”計劃的一部分。

為確定哪種生物燃料燃燒產(chǎn)生的致命副產(chǎn)品最少，UCF機械和航空航天工程系副教授蘇比斯·瓦蘇與其博士生塞繆爾·巴拉克進行了一項獨特的實驗。日前，他們在美國《國家科學院院刊》發(fā)布的研究報告指出，乙醇是最好的生物燃料，因為它產(chǎn)生的煤煙最少，而煤煙是燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的一種致命的副產(chǎn)品，與呼吸道疾病、癌癥和心臟疾病直接相關(guān)。

“能源部和其他機構(gòu)正在努力生產(chǎn)更經(jīng)濟、更高效的生物燃料。”瓦蘇說，生物燃料有超過1萬種潛在的候選材料，而他的研究小組負責測試能源部認為最有前途的5種材料，包括蘋果、葡萄、香蕉和其他一些水果中發(fā)現(xiàn)的醋酸甲酯，以及自然存在于桃金草和荷蘭薰衣草中的甲基呋喃等。

“這項計劃的美妙之處在于，它將盡快決定將哪種隨時可以投入使用的生物燃料添加到我們的燃料流中，以提高性能、減少碳排放，并對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響最小。”巴拉克介紹說，在首次實驗中，他們將生物燃料放在一個可進行受控燃燒實驗的長圓柱形激波管中，并將其置于約3000華氏度的高溫下，再通過激光測量實驗過程中產(chǎn)生的煙塵量。

最終發(fā)現(xiàn)，乙醇作為生物燃料潛在優(yōu)勢最多。目前，美國出售的大部分汽油中都含有乙醇。乙醇已經(jīng)在其他生物燃料領(lǐng)域占據(jù)了優(yōu)勢，因為它的制造基礎(chǔ)設(shè)施成熟，且成本低廉，原料來自玉米等農(nóng)作物，并且是碳中性的。

研究人員還確定了燃燒反應(yīng)中涉及的化學途徑，這些信息可用于進一步研究減少煤煙的產(chǎn)生，研究數(shù)據(jù)也已經(jīng)被應(yīng)用到國家燃燒反應(yīng)的計算機模型中。

據(jù)悉，這項研究由美國能源部能源效率和可再生能源辦公室資助，始于2017年，并將持續(xù)到2021年。未來，研究人員還將進一步生成數(shù)據(jù)來改進燃燒模型。(李惠鈺編譯)

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.1920223117