Hydro-treated vegetable oil as a potential biofuel for self-ignition engines

• Autorzy: Sikora Mieczysław , Orliński Piotr , Matej Jan

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.8709

Warianty tytułu

PL

Hydrorafinowany olej roślinny jako potencjalne biopaliwo do zasilania silników o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Hydro-treating vegetable oils or animal fats is an alternative process to esterification for the production of biodiesel. Hydro-treated products are also called renewable diesel fuels. Hydro-treated vegetable oils (HVO) do not have the harmful effects of FAME biodiesel such as increased NOₓ emissions, deposit formation, storage stability problems, faster aging of the engine oil or poor cold performance. HVO are straight chain paraffinic hydrocarbons which are free of aromatic hydrocarbons, oxygen and sulphur and have a high cetane number. In the article below, the authors conduct a comprehensive analysis and evaluation of the possibility of running compression-ignition engine on the hydro-treated vegetable oil, which is a second-generation biofuel. On its basis, the information on the assessment of emissions of selected toxic components of exhaust gases and pollutants of the injection system when the engine is powered with this type of fuel, was systematized. The article ends with conclusions from the conducted analyses.

PL

Motor Transport ISSN 1731-2795 Volume (65), Issue (1), 2022 DOI: 10.5604/01.3001.0015.8709 Hydrorafinowany olej roślinny jako potencjalne biopaliwo do zasilania silników o zapłonie samoczynnym Mieczysław Sikora [e-mail] Instytut Pojazdów i Maszyn Roboczych PW, Zakład Silników Spalinowych Piotr Orliński [e-mail] Instytut Pojazdów i Maszyn Roboczych PW, Zakład Silników Spalinowych Jan Matej [e-mail] Instytut Pojazdów i Maszyn Roboczych PW, Zakład Pojazdów Szynowych Streszczenie: Hydrorafinacja olejów roślinnych lub tłuszczów zwierzęcych jest procesem alternatywnym do estryfikacji służącej do produkcji biodiesla. Produkty hydrorafinowane nazywane są również odnawialnymi olejami napędowymi. Hydrorafinowane oleje roślinne (HVO) nie mają szkodliwych skutków biodiesla typu FAME, takich jak zwiększona emisja NOₓ, tworzenie się osadów, problemy ze stabilnością przechowywania, szybsze starzenie się oleju silnikowego lub złe właściwości w niskich temperaturach. HVO to prostołańcuchowe węglowodory parafinowe, które są wolne od węglowodorów aromatycznych, tlenu i siarki oraz mają wysoką liczbę cetanową. W poniższym artykule autorzy dokonują kompleksowej analizy i oceny możliwości zasilania silnika o zapłonie samoczynnym hydrorafinowanym olejem roślinnym będącym biopaliwem drugiej generacji. Na jej podstawie usystematyzowano informacje dotyczące oceny emisji wybranych składników toksycznych spalin oraz zanieczyszczeń układu wtryskowego przy zasilaniu silnika tego typu paliwem. Artykuł kończą wnioski z przeprowadzonych analiz.

Słowa kluczowe

EN

HVO fuel; 2nd generation biofuels; emission; toxic exhaust gas components; fuel injection system

PL

paliwo HVO; biopaliwa II generacji; emisja składników toksycznych spalin; układ wtryskowy paliwa

• Wydawca: Wydawnictwo ITS
• Czasopismo: Transport Samochodowy
• Rocznik: 2022
• Tom: z. 1
• Strony: 14--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sikora Mieczysław

• Warsaw University of Technology

autor

Orliński Piotr

• Warsaw University of Technology

autor

Matej Jan

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. Aatola, H., Larmi, M., & Sarjovaara, T. (2008). Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) as a Renewable Diesel Fuel: Trade-off between NOx , Particulate Emission, and Fuel Consumption of a Heavy Duty Engine Seppo Mikkonen Neste Oil. SAE International Journal Engines, 1(1), 1251–1262. https://doi.org/10.4271/2008-01-2500
• 2. Bednarski, M., Samoilenko, D., Orliński, P., & Sikora, M. (2017). 21st International Scientific Conference Transport Means 2017. Proceedings. In 21th International Conference Transport Means. Kaunas University of Technology.
• 3. Bednarski, M., Sikora, M., Lasocki, J., Orliński, P., & Wojs, M. (2018). Ammonia as a fuel for compression-ignition engines. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska, z. 2/116.
• 4. Di Blasio, G., Ianniello, R., & Beatrice, C. (2022). Hydrotreated vegetable oil as enabler for high-efficient and ultra-low emission vehicles in the view of 2030 targets. Fuel, 310, 122206. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2021.122206
• 5. Dimitriadis, A., Natsios, I., Dimaratos, A., Katsaounis, D., Samaras, Z., Bezergianni, S., & Lehto, K. (2018). Evaluation of a Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) and Effects on Emissions of a Passenger Car Diesel Engine. Frontiers in Mechanical Engineering, 4, 7. https://doi.org/10.3389/FMECH.2018.00007/BIBTEX
• 6. Engman, A., Gauthier, Q., & Hartikka, T. (2020). Neste Renewable Diesel Handbook. Neste Corporation, 1.
• 7. Happonen, M., Heikkilä, J., Aakko-Saksa, P., Murtonen, T., Lehto, K., Rostedt, A., Sarjovaara, T., Larmi, M., Keskinen, J., & Virtanen, A. (2013). Diesel exhaust emissions and particle hygroscopicity with HVO fuel-oxygenate blend. Fuel, 103, 380–386. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2012.09.006
• 8. Happonen, M., Heikkilä, J., Murtonen, T., Lehto, K., Sarjovaara, T., Larmi, M., Keskinen, J., & Virtanen, A. (2012). Reductions in particulate and NOx emissions by diesel engine parameter adjustments with HVO fuel. Environmental Science and Technology, 46(11), 6198–6204. https://doi.org/10.1021/ES300447T
• 9. Hooftman, N., Messagie, M., Van Mierlo, J., & Coosemans, T. (2018). A review of the European passenger car regulations – Real driving emissions vs local air quality. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 86, 1–21. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2018.01.012
• 10. Hunicz, J., Krzaczek, P., Gęca, M., Rybak, A., & Mikulski, M. (2021). Comparative study of combustion and emissions of diesel engine fuelled with FAME and HVO. Combustion Engines, 184(1), 72–78. https://doi.org/10.19206/CE-135066
• 11. Kim, D., Kim, S., Oh, S., & No, S. Y. (2014). Engine performance and emission characteristics of hydrotreated vegetable oil in light duty diesel engines. Fuel, 125, 36–43. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2014.01.089
• 12. Kruczyński, S., Gis, W., Orliński, P., & Sikora, M. (2018). Influence of Sikora M., Orliński P., Matej J. Motor Transport, 65(1), 2022 26 the use of ethanol fuel on selected parameters of the gasoline engine. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 421(4). https://doi.org/10.1088/1757-899X/421/4/042041
• 13. Kruczyński, S., Stanisław, O., & Gis, M. (2016). Wpływ zastosowania dodatku etanolu do mieszaniny oleju napędowego z estrem FAME na ekonomiczne i ekologiczne wskaźniki pracy silnika PERKINS-1104C-44. Transport Samochodowy, 2, 95–110.
• 14. Lorenzi, G., Baptista, P., Venezia, B., Silva, C., & Santarelli, M. (2020). Use of waste vegetable oil for hydrotreated vegetable oil production with high-temperature electrolysis as hydrogen source. Fuel, 278. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2020.117991
• 15. Lubowicz, J. (2016). Impact of bio-component obtained by the “coprocessing” on properties of diesel fuel. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu, 208. https://doi.org/10.18668/PN2016.208
• 16. Rimkus, A., Žaglinskis, J., Rapalis, P., & Skačkauskas, P. (2015). Research on the combustion, energy and emission parameters of diesel fuel and a biomass-to-liquid (BTL) fuel blend in a compression-ignition engine. Energy Conversion and Management, 106, 1109–1117. https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2015.10.047
• 17. Sikora, M., Bednarski, M., Lasocki, J., Orliński, P., & Wojs, M. (2017). Ammonia as a fuel for spark-ignition engines. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska, z. 5/114.
• 18. Sikora, M., Bednarski, M., & Orliński, P. (2017). Simulation studies and empirical research of particulate matter’s emission in diesel engine powered by liquid alternative fuels. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska, z. 3/112.
• 19. Ushakov, S., & Lefebvre, N. (2019). Assessment of Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) Applicability as an Alternative Marine Fuel Based on Its Performance and Emissions Characteristics. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 12(2). https://doi.org/10.4271/04-12-02-0007
• 20. Zeman, P., Hönig, V., Kotek, M., Táborský, J., Obergruber, M., Mařík, J., Hartová, V., & Pechout, M. (2019). Hydrotreated Vegetable Oil as a Fuel from Waste Materials. Catalysts 2019, Vol. 9, Page 337, 9(4), 337. https://doi.org/10.3390/CATAL9040337

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)