Учёные из Вятского государственного университета провели исследование, которое может стать важным шагом на пути к более экологичному транспорту. Они доказали, что добавление обычного рапсового масла в дизельное топливо значительно снижает выбросы опасных веществ в атмосферу.
Проблема загрязнения воздуха продуктами сгорания дизельных двигателей остаётся одной из самых острых в мире. Одним из путей её решения является постепенный переход на биотопливо. Российские исследователи детально изучили, что происходит, когда традиционное дизельное топливо смешивают с рапсовым маслом — возобновляемым ресурсом, цена которого уже сегодня сопоставима с нефтепродуктами.
С помощью экспериментов на специальном стенде с двигателем Д-245.552 они протестировали смеси, где доля рапсового масла доходила до 55%. Результаты превзошли ожидания: оказалось, что с ростом содержания масла в топливе концентрация крайне вредных оксидов азота (NOₓ) ввыхлопных газах заметно падает. На некоторых режимах работы двигателя снижение составилоболее чем в два раза — с 2630 до 1150 ppm (частей на миллион).
Кроме того, биотопливная смесь продемонстрировала ещё один положительный эффект — уменьшение дымности выхлопа, которая напрямую связана с содержанием сажи. Это говорит о более полном сгорании топлива и снижении выбросов твёрдых частиц.
Учёные объясняют это явление двумя причинами. Во-первых, из-за особенностей состава рапсового масла общая температура сгорания в цилиндре снижается, что напрямую влияет на механизм образования оксидов азота. Во-вторых, молекулы растительного масла содержат кислород, который способствует лучшему окислению топливной смеси и уменьшает количество недогоревшего углерода.
Это исследование опровергает устаревшие представления о том, что основную роль в образовании NOₓ играют исключительно высокие температуры (так называемый механизм Зельдовича). Учёныеподтвердили, что в реальных условиях дизельного двигателя ключевую роль играютнизкотемпературные реакции с участием промежуточных химических продуктов.
Таким образом, работа российских исследователей не только предлагает конкретное и доступное решение для снижения экологической нагрузки, но и углубляет понимание фундаментальных процессов горения. Это открывает перспективы для создания более чистых и эффективных двигателей, работающих на комбинированном топливе, без необходимости их кардинальной переделки. Будущее — за умными смесями, и рапсовое масло может стать их важной составляющей.
Исследование опубликовано в журнале «Теоретическая и прикладная экология»
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
