Зеленое дизельное топливо: сырье из биомассы, технологии производства, каталитические исследования, свойства топлива и рабочие характеристики в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

В настоящем исследовании представлен обзор современных технологий производства зеленого дизельного топлива — от классификации и химии доступного сырья из биомассы до возможных технологий производства, конечных свойств топлива и их влияния на современные поршневые двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Рассмотрены различные виды сырья из биомассы с особым вниманием к их специфическому влиянию на производство зеленого дизельного топлива. Затем представлены наиболее перспективные технологии производства, включая гидрообработку триглицеридов; превращение сахаров и крахмалов в насыщенные углеводороды C15–C18; переработку биомасла, полученного пиролизом лигноцеллюлозных материалов; а также технологию «биомасса в жидкость» (Biomass-to-Liquid, BTL), которая объединяет получение синтез-газа (H2 и CO) посредством газификации биомассы с производством синтетического зеленого дизельного топлива по процессу Фишера—Тропша. Для каждой из этих технологий рассматривается лежащая в ее основе химия и анализируются условия проведения процесса, необходимые для достижения максимального выхода продукта и наилучших возможных свойств топлива. Также кратко представлены результаты соответствующих исследований подходящих катализаторов и носителей катализаторов. Далее свойства зеленого дизельного топлива рассматриваются в сравнении с европейскими и американскими стандартами, нефтяным дизельным топливом и метиловыми эфирами жирных кислот (FAME), а также анализируется их влияние на двигатели с воспламенением от сжатия. Анализ показывает, что зеленое дизельное топливо является отличным топливом для двигателей внутреннего сгорания, обладающим выдающимися свойствами и обеспечивающим значительно более низкие выбросы.