Nguồn nhiên liệu có thể thay thế để sử dụng trên động cơ có nhiều loại như: khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), khí thiên nhiên (CNG), ethanol, dầu thực vật, biodiesel. Tuy nhiên, để chọn lựa và sử dụng loại nhiên liệu thay thế cần xét đến các yếu tố cũng như điều kiện thực tế Việt Nam, khả năng thực hiện đề tài.
- Thứ nhất, có thông số vật lý phù hợp với động cơ sử dụng, khi sử dụng loại nhiên liệu thay thế không phải cải tạo động cơ hoặc ít thay đổi.
- Thứ hai, nhiên liệu sử dụng phải có khả năng phát nhiệt lớn, khả thi về mặt kỹ thuật, có khả năng cạnh tranh kinh tế, giảm thiểu phát thải độc hại ra môi trường.
- Thứ ba, có chính sách vĩ mô về đầu tư phát triển vùng nguyên liệu, sản xuất và chế biến nhiên liệu.
- Thứ tư, chi phí sản xuất nhiên liệu thấp, nhiên liệu dễ tìm kiếm để sử dụng cho các động cơ diesel công suất nhỏ trong sản xuất nông nghiệp, đánh bắt thủy sản.
Dầu thực vật có nhiều loại khác nhau, tuy nhiên để phù hợp thực tế về tính mới của đề tài, khả năng khả thi về mặt kỹ thuật thực hiện, hiệu quả về kinh tế - môi trường cũng như phù hợp với điều kiện thực tế cơ sơ vật chất kỹ thuật phục vụ nghiên cứu, đề tài tiến hành lựa chọn, sử dụng nguyên liệu dầu thực vật trong đó dầu jatropha là hướng ưu tiên chọn lựa. Lý do chọn lựa dầu thực vật là dầu jatropha trong hỗn hợp nhiên liệu dầu diesel - jatropha:
* Điểm thuận lợi cho quá trình cháy là dầu jatropha so các loại dầu thực vật khác nó có chỉ số cetan cao nên khả năng tự bốc cháy tốt hơn, nhiệt trị lớn hơn nên hiệu suất nhiệt tốt hơn.
* Điểm hạn chế của dầu jatropha đến quá trình cháy và hướng giải quyết:
- Độ nhớt cao ảnh hưởng đến tính lưu động của nhiên liệu, khả năng phun tơi và “tán nhuyễn” của nhiên liệu trong không khí nén, ảnh hưởng đến chất lượng hình thành hỗn hợp và quá trình cháy. Vấn đề độ nhớt cao được giải quyết bằng phương pháp pha loãng với diesel kết hợp với sấy nóng nhiên liệu.
- Giống như các loại dầu thực vật khác, thành phần hóa học của dầu jatropha chủ yếu là triglycerit của glycerin và axit béo, đây là nguyên nhân gây nên độ nhớt cao làm nhiên liệu khó bay hơi, tạo lớp sơn mụi trong quá trình cháy.
- Nhiệt độ tự cháy lớn nên nhiên liệu khó cháy hơn, tuy nhiên nhiệt độ tự cháy phụ thuộc tỷ lệ pha trộn của dầu diesel trong hỗn hợp.
- Tính bay hơi của nhiên liệu thấp làm ảnh hưởng đến chất lượng tạo hỗn hợp trong buồng cháy và có thể làm giảm khả năng cháy không hoàn toàn của nhiên liệu. Tính bay hơi của nhiên liệu phụ thuộc vào sức căng bề mặt và độ nhớt, vấn đề này được giải quyết một phần bằng phương pháp pha loãng kết hợp sấy nóng.
Từ các phân tích trên, nhiên liệu thay thế chọn lựa và sử dụng thử nghiệm trên động cơ diesel công suất nhỏ là dầu jatropha pha trộn với dầu diesel kết hợp với sấy nóng nhiên liệu trước khi phun vào buồng đốt là phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Chương 2
CƠ SỞ SỰ LỰA CHỌN HỖN HỢP DO – JATROPHA LÀM NHIÊN LIỆU