天纳克是把其100多年的动力系统专业知识,提高车辆的燃油效率和减少排放的工作,探索合成燃料(E-燃料),一个可行的近长期解决方案,以进一步最大限度地提高效率并最大限度地减少内燃机 (ICE) 的碳足迹。Tenneco 的动力总成业务集团正在与重要的学术和行业专家合作,研究合成燃料作为帮助行业向气候中性运输过渡的关键技术的技术可能性和商业可行性。这种协作努力被称为 NAMOSYN 项目。
用于乘用车、商用卡车甚至船舶应用的合成燃料可以在实现近乎零排放的机动性方面发挥重要作用,通过使用太阳能或风能等可再生能源,从整体来看,创造一个封闭的 CO 2循环“井到轮”的观点。作为石油基燃料的气候中和替代品,它们还具有显着减少总体排放的潜力,使天纳克的清洁空气专家能够通过后处理过程更好地管理任何残留的污染物。
合成生产的气候中性电子燃料可用于当今的汽油和柴油发动机,只需对大多数电子燃料稍作修改,并与传统燃料混合。这使得它们特别适用于配备传统内燃机的车辆以及混合动力等替代动力系统。此外,消费者可以使用大部分现有的、完善的燃料分配和加油站基础设施,只需稍作调整,就可以向消费者提供电子燃料,这使得该技术作为近期、快速上市的解决方案更具吸引力.
“人们普遍认为,必须找到减少车辆碳足迹的解决方案。除了轻型车辆外,内燃机在卡车、船舶推进、建筑设备和农业机械中也很受欢迎,”全球总监Steffen Hoppe博士解释说Tenneco 位于德国Burscheid 的动力总成业务集团的活塞环和气缸套技术。“无论何时实现全面电气化存在不同意见,我们现在可以采用的任何技术都可以显着减少 CO 2排放量,甚至 CO 2- 内燃机的中性运行,将是及时实现气候目标的重要因素。我们很高兴能够积极参与此类技术的开发。”
研究项目 NAMOSYN – 使用合成燃料的可持续交通
为了帮助进一步了解合成燃料技术,天纳克加入了一个由汽车供应商、车辆和燃料制造商、化学公司、弗劳恩霍夫研究所和大学组成的联盟,作为 NAMOSYN 项目 ( www.namosyn.de ) 的一部分,该项目得到了德国联邦教育和研究部。这项工作计划持续到2022 年 3 月。
天纳克位于德国的Burscheid团队利用该站点的 19 个全自动和受监控的高性能测试单元,正在研究如何将创新的活塞环设计与合成燃料结合使用,以开发具有最低排放的移动概念,目标零排放影响。
NAMOSYN 项目还用于开发具有成本效益和能源效率的合成燃料制造工艺,并在内燃机中进行测试。在柴油领域,这尤其涉及甲醛醚 (OME) 组;对于汽油发动机,重点是碳酸二甲酯 (DMC) 和甲酸甲酯 (MeFo)。同时,对各种不同的材料配置进行测试,以确定整个工艺链上/跨过的最佳合成和组成。
目前研究的初步结果是有希望的。“通过在内燃机中使用合成燃料,我们已经能够证明所有氮氧化物、一氧化碳和颗粒排放量减少了 50% 或更多,”天纳克 NAMOSYN 高级测试工程师兼项目经理 Bartosch Gadomski 解释说。“为了尽可能积极地支持合成燃料及时推向市场,我们还在我们的发动机试验台上在真实条件下测试了传统燃料和电子燃料的混合物或混合物。”
在最后一步,这些测试单元安装在测试车辆上,并检查驾驶行为和排放。此外,还评估了电子燃料与现有燃料基础设施(例如油罐车或加油站系统)的兼容性,并针对新要求开发了解决方案概念。
合成燃料作为可持续交通技术解决方案组合的重要组成部分
为了尽量减少影响气候的排放,合成燃料最好使用由碳中性可再生能源产生的电力生产。在 OME 和 DMC 的情况下,合成燃料如甲醇、乙醇、MTG 费托柴油和其他燃料可以通过电解生产氢气 - 也是通过利用可再生电力的过剩波动产生 - 和二氧化碳(CO 2),它来自工业废气或来自空气。下一个工艺步骤将合成气转化为合成燃料。这种方法确保创建一个封闭的 CO 2循环:在整体方法中(“从油井到车轮”),车辆随后排放的 CO 2仅与最初从空气中提取以生产这些合成燃料时一样多。
电子燃料应该具有良好的燃烧特性,以便 ICE 可以尽可能高效地运行,并且可以将当地污染物排放保持在较低水平。合成燃料的优势之一是它们的成分可以专门开发以满足其应用的需求和不同的性能要求。为了实现尽可能高的效率,例如通过所谓的稀薄燃烧,需要根据发动机类型调整发动机控制和硬件。
天纳克的研究目标是实现尽可能高的内燃机效率,并最大限度地减少原始排放,尤其是在颗粒排放方面。
“配备 ICE 动力系统的新车的开发必须追求这些驱动器将是气候中和的目标。我们需要来自可持续能源的合成燃料和氢,以实现未来汽车和卡车的气候目标,也为数百万人提供由内燃机驱动的现有车辆,”Hoppe 总结道。