区域生产的清洁燃料

沃尔沃卡车正与奥伯龙燃料公司合作开发以二甲醚为燃料的重型卡车。

由沃尔沃研发的以二甲醚为燃料的卡车将提供一种超低排放的柴油替代品,因为二甲醚没有碳-碳键,不会产生烟尘或PM。
由沃尔沃研发的以二甲醚为燃料的卡车将提供一种超低排放的柴油替代品,因为二甲醚没有碳-碳键,不会产生烟尘或PM。

6月6日,沃尔沃卡车北美宣布将于2015年开始商业生产以二甲醚(DME)为燃料的8级卡车。沃尔沃卡车北美销售和营销总裁Goran Nyberg在宣布会上表示,二甲醚燃料卡车的开发将使沃尔沃能够为客户提供超低排放柴油燃料的替代品,预计这种替代品的价格将具有成本竞争力。

阅读全文了解更多关于沃尔沃二甲醚燃料卡车的商业化,以及它与Oberon Fuels和Safeway Inc.合作测试使用二甲醚燃料的重型卡车的情况。

二甲醚是一种清洁燃烧的燃料,不会产生烟尘和颗粒物(PM),因为它不像其他类型的燃料那样有碳-碳键。它可以由各种含有甲烷的有机材料制成,包括天然气、食物垃圾、草屑、动物粪便和垃圾填埋气体。Rebecca Boudreaux博士说奥伯龙燃料(奥伯龙)该公司正与沃尔沃合作开发二甲醚燃料卡车,任何含甲烷的原料组合都可以用来制造二甲醚。例如,燃料可以完全由天然气组成,也可以由垃圾填埋气体、动物粪便和天然气的组合组成。用于制造燃料的原料通常取决于在燃料生产地区什么是现成的,最具成本效益的。布德罗说,能够使用多种原料的灵活性有助于降低二甲醚的价格。

为什么测距装置?

以二甲醚为燃料的卡车的开发是沃尔沃的第三个阶段蓝色力量战略该公司计划设计使用压缩天然气(CNG)和二甲醚(DME)等替代燃料的发动机和车辆。作为这一战略的一部分,沃尔沃在过去几年里一直在测试各种替代燃料,以取代柴油。尼伯格指出,测试了七种不同类型的燃料:

  • 生物柴油(B100)
  • 甲醇/乙醇(火花点火)
  • 氢气和沼气(火花点火)
  • 压缩天然气(火花点火)
  • 液化天然气(压缩点火和先导喷射)
  • 合成柴油
  • DME(压缩点火)。

在这些燃料必须满足的标准中——气候影响、能源效率、土地利用效率、燃料潜力、车辆采用、燃料成本和燃料基础设施——nyberg说二甲醚优于其他任何一种替代燃料。他说:“根据我们对燃料比较的反应,以及对二甲醚驱动的沃尔沃卡车的广泛现实测试,很明显,这项技术将比其他具有柴油性质的替代燃料更有效。”

二甲醚具有最小排放的生产能力和从各种类型的原料中制造的能力,具有广泛的效益。当二甲醚由垃圾填埋气体、草屑或动物粪便等原料制成时,它可以帮助利用原本会被浪费掉的材料。研究还表明,由生物质或沼气制成的二甲醚可以减少CO2减排95%以上。作为公司2据说是下一波减少温室气体(GHG)排放法规的目标,已经有能力将CO2一旦法规生效,这可能会对原始设备制造商有所帮助。二甲醚也是可生物降解的,确保即使燃料泄漏也不会污染土壤或水。

为了进一步说明二甲醚对人类和环境的无毒特性,布德罗指出,二甲醚在美国的许多产品中已经很常见,包括发胶和吸入器。

虽然二甲醚作为燃料在美国是一个相对较新的概念,但中国、巴西和印度等国家已经大规模生产二甲醚燃料多年了。

使用二甲醚驾驶

沃尔沃将使用其D13柴油发动机作为dme燃料卡车的基础发动机技术。沃尔沃卡车替代燃料营销产品经理Ed Saxman表示,D13发动机最大的变化之一将是引入新的喷射技术,因为二甲醚所需的燃料流量是柴油的两倍。然而,由于二甲醚以液体的形式喷射,沃尔沃将能够依靠其现有的燃油喷射技术作为新喷油器的起点。

Saxman指出,二甲醚作为一种压缩点火燃料,可以使发动机在更高的压缩比下运行,并使效率提高10 - 15%。也会有更少的散热和更低的排气温度。

由于燃料的低排放特性,二甲醚发动机的后处理系统将是最小的。没有柴油微粒过滤器(DPF),废气再循环(EGR)或可变几何涡轮增压器(VGT)。Saxman指出,市场上推出的初始发动机可能会采用选择性催化还原(SCR)技术,但沃尔沃希望通过技术进步来消除对SCR的需求。

与CNG和液化天然气(LNG)不同,二甲醚可以在较低的压力(75 psi)下储存,也可以在环境温度下无限期储存,使其成为一种更安全的燃料。二甲醚还可以存储在重量较轻的油箱中,有助于最大限度地减少可能增加到车辆上的额外重量。另一方面,CNG和LNG需要更重的材料,通常CNG需要碳石墨,LNG需要不锈钢,这可能会增加车辆的重量,并可能降低燃油效率的好处。

奥伯龙过程

为了以具有成本效益的方式提供二甲醚,奥伯龙开发了模块化的小规模生产工厂,每天能够生产3000至10,000加仑的二甲醚。生产工厂可以直接放置在车队运营中,也可以放置在一个中心位置,允许该区域内的各种车队利用加油站。用于该工厂的二甲醚是由该工厂所在地区的原料生产的。对于现场工厂的操作,废物CO2生产过程中产生的溪流可用于生产燃料。

有了Oberon的模式,远程操作可以在当地采购和生产燃料,而不必承担高昂的成本,将燃料运来或跋涉几英里到最近的加油站。将生产中心放置在原料资源和车队附近也减少了将原料和燃料运输到全国各地所产生的排放量。相反,可以建立区域性燃料市场,为在该地区经营和运输货物的客户提供服务,从而不需要建立全国性的基础设施。随着DME在市场上的发展,可以在全国各地的其他地点建立更多的区域中心。

建立小规模模块化生产工厂的成本低于大规模运营。根据Boudreaux的说法,成本在成千上万的范围内,而不是像其他类型的燃料生产装置那样常见的十几万。

奥伯龙的首批生产设施将投入使用今年6月在加州帝王谷地区。

随着沃尔沃准备在2015年开始二甲醚燃料卡车的商业生产,它将继续与奥伯龙合作测试车辆,并在必要时进行调整或改进。尼伯格表示,自2013年初以来,卡车的实际测试一直在进行。他指出,到目前为止,使用二甲醚燃料的卡车司机表示,这些卡车的运行情况与传统的柴油卡车没有什么不同,这对沃尔沃来说是一个重要因素。该公司希望确保其开发的任何新技术都不会导致运营商驾驶车辆的方式发生巨大变化,并阻止他们使用替代燃料的卡车。

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