柴油是康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品的首選燃料，包括用于船舶、鐵路、建筑和采礦設(shè)備的柴油發(fā)電機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)，但也有替代品。由于對碳中和與燃料枯竭的擔(dān)憂，用戶正在尋找柴油發(fā)電應(yīng)用中燃料的替代方案。并且在進(jìn)行選擇新能源發(fā)電機(jī)組同時(shí)，還應(yīng)考慮替代燃料的節(jié)能減排方面。
柴油——它為何如此受歡迎，發(fā)生了什么變化？
幾十年來，柴油一直是首選燃料，這是有充分理由的。它相對便宜，應(yīng)用廣泛且性能良好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)只是繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎不需要維護(hù)。加油很容易，因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施已經(jīng)存在很長時(shí)間并且普遍可用。然而，柴油是一種由原油制成的化石燃料，燃燒時(shí)會(huì)釋放溫室氣體。
尾氣排放還包括氮氧化物和微粒，它們會(huì)對空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，世界各國對柴油使用的規(guī)定正在收緊。
可再生柴油，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
加氫植物油 (HVO)或“可再生柴油”是由植物油和動(dòng)物脂肪和油制成的。它無需改裝即可用于選定的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，并用作柴油的“直接”替代品，性能同樣出色。HVO 的 CO2 凈排放量通常比柴油低 70%，具體取決于燃料的生產(chǎn)和分配方式，因?yàn)橹圃?HVO 的可再生原料種子在生長過程中會(huì)吸收碳。尾氣排放也比柴油更清潔。然而，HVO 仍然比柴油貴，尤其是在沒有政府補(bǔ)貼和激勵(lì)措施的情況下。此外，HVO 的使用受到原料可用性的限制。
生物柴油和仔細(xì)研究可能有利的混合物
生物柴油是一種可再生燃料，通過酯化植物油、動(dòng)物脂肪或用過的食用油等脂肪制成——同樣的原料也可用于生產(chǎn) HVO。它最常與柴油混合以減少凈二氧化碳和其他污染排放?？梢允褂貌煌壤纳锊裼偷幕旌衔?。含有 20% 生物柴油的 B20 混合物是一種常見的混合物，它有利于平衡成本和排放，并且通常無需改裝即可用于發(fā)動(dòng)機(jī)。高級(jí)混合物不太常直接用作運(yùn)輸燃料，因?yàn)樗鼈冃枰难b發(fā)動(dòng)機(jī)，可能導(dǎo)致材料相容性問題，并存在一定的儲(chǔ)存困難。
天然氣——為什么它是使用最廣泛的替代燃料？
幾十年來，天然氣一直被用作車輛燃料。今天，它是使用最廣泛的替代燃料。天然氣汽車的性能與柴油汽車一樣好，但通常二氧化碳和氮氧化物和微粒等排放量較低。天然氣以液態(tài) (LNG) 或壓縮 (CNG) 形式儲(chǔ)存在船上。選擇取決于基礎(chǔ)設(shè)施。在存在天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)，或者適合安裝天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)，例如，對于在當(dāng)?shù)匦旭偟能囮?duì)，這可能是一個(gè)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的明智選擇。
在您的脫碳之旅中使用可再生天然氣
可再生天然氣是從沼氣中獲得的，沼氣是一種富含甲烷的氣體，由牛糞、污水污泥或垃圾填埋場有機(jī)物等有機(jī)廢物發(fā)酵而成?？稍偕烊粴饪梢宰尠l(fā)動(dòng)機(jī)有效地達(dá)到碳中和。在某些情況下，例如當(dāng)沼氣是自然發(fā)酵的副產(chǎn)品并且如果不用作燃料會(huì)釋放到大氣中時(shí)，可再生天然氣甚至可以成為碳負(fù)燃料。經(jīng)過充分加工的可再生天然氣與天然氣幾乎沒有區(qū)別。它可用于任何天然氣汽車和許多工業(yè)應(yīng)用，例如發(fā)電。
天然氣和氫氣混合物——好處和挑戰(zhàn)
綠色氫氣可以與天然氣混合并注入天然氣管道。這會(huì)自動(dòng)降低管道服務(wù)的所有天然氣應(yīng)用的碳強(qiáng)度。使用管道系統(tǒng)來分配包含氫氣的混合燃料并不是什么新鮮事，例如，在夏威夷（美國）的瓦胡島已經(jīng)實(shí)踐了多年。
世界各地的天然氣公用事業(yè)公司都在評估將綠色氫氣混合到其分配系統(tǒng)中的可行性。各種試點(diǎn)計(jì)劃計(jì)劃將可再生生產(chǎn)的氫氣引入天然氣管道，替代分配系統(tǒng)中高達(dá) 20% 的天然氣體積。優(yōu)點(diǎn)是立即減少溫室氣體排放。然而，就燃料對基礎(chǔ)設(shè)施和燃?xì)馄骶叩挠绊懚?，較高濃度的氫被認(rèn)為會(huì)帶來多重挑戰(zhàn)。
綠色氫及其為何能成為未來的綠色能源載體
綠色氫，即利用可再生能源制造的氫，可能是未來的綠色能源載體。綠色氫可以作為燃料電池電動(dòng)汽車和配備內(nèi)燃機(jī)的汽車的來源，專門為氫氣改裝。當(dāng)由綠色氫提供動(dòng)力時(shí)，燃料電池與電動(dòng)機(jī)相結(jié)合通常比使用汽油的內(nèi)燃機(jī)更高效。
以氫為燃料的個(gè)人汽車已經(jīng)問世多年，但尚未受到主流的青睞。與此同時(shí)，隨著可再生能源的增加和加氫站的推出，特別是在加利福尼亞州（美國），氫可能對重型商用車更有意義。這就是康明斯公司目前正在開發(fā) 15 升和 6.7 升氫發(fā)動(dòng)機(jī)的原因。
甲醇；在您的脫碳之旅中需要考慮的一種燃料
甲醇，也稱為木醇，是一種很有前途的能量載體，目前主要來自天然氣。如今，甲醇很少由綠色氫制成，但預(yù)計(jì)在不久的將來會(huì)發(fā)生變化。
與氫氣不同，甲醇在環(huán)境溫度下是液體，因此更易于儲(chǔ)存和處理。它可以很容易地使用眾所周知的工業(yè)過程從氫氣中合成。甲醇是一種高辛烷值燃料，在合適的發(fā)動(dòng)機(jī)中，其性能可以與柴油燃料媲美。它可用于多種應(yīng)用，包括用作內(nèi)燃機(jī)的燃料。事實(shí)上，甲醇是一種高性能燃料，已在印地賽車和巨型卡車等賽車中使用了幾十年。主要是出于安全原因 - 甲醇火災(zāi)更容易熄滅并且燃燒時(shí)無煙。
氨和綠氨——它們與其他替代燃料相比如何？
與甲醇一樣，氨是另一種可以用綠色氫制造的能源載體。作為液體，它比氣態(tài)氫更容易通過公路、鐵路或船只儲(chǔ)存和運(yùn)輸。然而，它對人體有毒，并在燃燒過程中產(chǎn)生氮氧化物排放，但倡導(dǎo)者相信這些挑戰(zhàn)可以通過額外的設(shè)備和安全措施來應(yīng)對。
在化肥制造等工業(yè)應(yīng)用中，綠色氨是通過傳統(tǒng)方式獲得的氨的有前途的替代品。綠氨也可用于為內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，盡管它最適合超大型發(fā)動(dòng)機(jī)，例如用于船舶推進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，綠色氨的供應(yīng)鏈還不夠成熟，無法大規(guī)模采用。雖然氨比氫更容易儲(chǔ)存，但它的能量密度明顯低于柴油。這需要比同類柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更大的油箱。重要的是要記住，替代燃料的采用情況可能會(huì)有所不同。
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