化(hua)(hua)(hua)石燃(ran)料在運輸領(ling)域起著至關重要的(de)(de)作用，但會(hui)散發有害氣(qi)體(ti)，例如一氧化(hua)(hua)(hua)碳，氮氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，碳氫(qing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和含硫量(liang)氣(qi)體(ti)等，這些氣(qi)體(ti)反(fan)過來又會(hui)升(sheng)高(gao)全球(qiu)溫度。化(hua)(hua)(hua)石燃(ran)料資源的(de)(de)短(duan)缺及其(qi)相關的(de)(de)環境問(wen)題(ti)引起了(le)(le)對生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)燃(ran)料研究(jiu)的(de)(de)極大關注。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)燃(ran)料的(de)(de)使(shi)用降(jiang)低了(le)(le)全球(qiu)變暖率(lv)，從而(er)減少了(le)(le)溫室氣(qi)體(ti)的(de)(de)排放。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)燃(ran)料的(de)(de)最大好處(chu)是生(sheng)(sheng)態友(you)好，可更(geng)新性和生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)性。生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)和熱(re)化(hua)(hua)(hua)學轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術通(tong)常用于將生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為(wei)固體(ti)（生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)炭），液體(ti)（生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)油）和氣(qi)體(ti)（沼氣(qi)）產品。與生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)途徑相比，熱(re)化(hua)(hua)(hua)學轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)在時間消耗(hao)和分解(jie)C5糖方面(mian)具(ju)有更(geng)多優勢。熱(re)解(jie)是可用的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)方法中(zhong)最有能力的(de)(de)技(ji)術之一。在熱(re)解(jie)過程中(zhong)，將生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質在沒(mei)有氧氣(qi)的(de)(de)情況下(xia)加熱(re)，以得到有用的(de)(de)產物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，例如生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)油，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)炭和沼氣(qi)。

從廣泛的(de)文獻評論中可以(yi)推(tui)斷，在(zai)AM (Aegel marmelos) 冷(leng)壓油(you)(you)中已(yi)完(wan)成了重要工作。很少有研究(jiu)(jiu)人員(yuan)在(zai)研究(jiu)(jiu)AM植物油(you)(you)特性，以(yi)AM種子(zi)油(you)(you)混合物為燃料(liao)的(de)柴油(you)(you)發動機性能和排放特性方面進(jin)行研究(jiu)(jiu)。AM樹屬于蕓香科(ke)，通常在(zai)印度南(nan)部濕婆神(shen)廟中可見。

圖為紅外熱像儀

通(tong)常，生物(wu)油(you)富(fu)含氧化(hua)化(hua)合物(wu)，因此可以直接與基(ji)準(zhun)柴(chai)油(you)燃料(liao)一(yi)(yi)起用(yong)(yong)作(zuo)發(fa)動機(ji)(ji)燃料(liao)，而無需對(dui)發(fa)動機(ji)(ji)進行(xing)任何改動。在內燃機(ji)(ji)運轉中使用(yong)(yong)化(hua)石燃料(liao)作(zuo)為燃料(liao)會排(pai)放(fang)有害(hai)氣(qi)體。與基(ji)準(zhun)柴(chai)油(you)機(ji)(ji)排(pai)放(fang)相(xiang)比，熱解生物(wu)油(you)排(pai)放(fang)的(de)(de)(de)污染物(wu)更少。壓縮點(dian)火(huo)（CI）發(fa)動機(ji)(ji)向大(da)氣(qi)排(pai)放(fang)大(da)量的(de)(de)(de)NOx排(pai)放(fang)值(zhi)。紅外熱像儀方法被(bei)證(zheng)明是一(yi)(yi)種用(yong)(yong)于熱分布(bu)測(ce)量的(de)(de)(de)新技術，可以直接用(yong)(yong)于發(fa)動機(ji)(ji)管道測(ce)溫(wen)。一(yi)(yi)氧化(hua)氮(dan)的(de)(de)(de)平衡濃度(du)在高(gao)燃燒室(shi)溫(wen)度(du)下非(fei)常高(gao)，這也接近化(hua)學計(ji)量燃燒。

因(yin)此(ci)(ci)，通過評估機(ji)理，很明顯NOx排(pai)(pai)放(fang)值很大程度(du)上取決(jue)于燃(ran)燒(shao)室溫(wen)度(du)。因(yin)此(ci)(ci)，在(zai)發動機(ji)管(guan)道測(ce)溫(wen)中，可以(yi)通過綠色(se)技(ji)術輔助的(de)紅(hong)外熱(re)(re)圖像(xiang)更好(hao)地了解NOx。通過紅(hong)外熱(re)(re)像(xiang)儀(yi)研究了NOx排(pai)(pai)放(fang)水平與缸內(nei)溫(wen)度(du)之間(jian)的(de)關(guan)系(xi)，并得出(chu)結論(lun)認為(wei)燃(ran)燒(shao)溫(wen)度(du)是氮氧化物排(pai)(pai)放(fang)測(ce)量的(de)關(guan)鍵參數。使(shi)用紅(hong)外熱(re)(re)像(xiang)儀(yi)技(ji)術測(ce)量了物體(ti)在(zai)紅(hong)外光(guang)譜(pu)中從熱(re)(re)源在(zai)不(bu)同點發射(she)的(de)輻射(she)，并將(jiang)其轉換為(wei)源溫(wen)度(du)。在(zai)這項研究中，已(yi)經執行了使(shi)用紅(hong)外熱(re)(re)像(xiang)儀(yi)分析排(pai)(pai)氣溫(wen)度(du)與發動機(ji)測(ce)試NOx排(pai)(pai)放(fang)特性之間(jian)關(guan)系(xi)的(de)新方法。

使用紅(hong)外(wai)熱像儀的新型方法，通過感(gan)測來(lai)自排(pai)氣口(kou)熱表面(mian)的紅(hong)外(wai)線，可以推斷出(chu)排(pai)氣溫(wen)度與NOx排(pai)放之(zhi)間的關聯，進行發動(dong)機管道測溫(wen)。得(de)出(chu)的最佳熱解條件下(xia)，在以生物(wu)油(you)(you)為(wei)燃料的發動(dong)機運行過程(cheng)中捕獲(huo)了(le)紅(hong)外(wai)熱圖像。根據熱成像結果，與純柴油(you)(you)相比(bi)，AM20共混物(wu)產生的NOx排(pai)放量更低(di)，因此建議將AM生物(wu)油(you)(you)用作(zuo)發動(dong)機燃料，以保持生態(tai)系統的穩定性(xing)和生物(wu)多樣性(xing)。

圖(tu)為紅(hong)外熱像儀呈現(xian)效果圖(tu)

生(sheng)物油(you)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)是不可(ke)(ke)避免的(de)(de)(de)(de)特征之(zhi)一，它(ta)影響著燃料市場(chang)的(de)(de)(de)(de)商業化(hua)。通常，由于存在反(fan)應(ying)性(xing)有機化(hua)合物，生(sheng)物油(you)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)差。反(fan)過來(lai)，這會在延長的(de)(de)(de)(de)存儲期限內(nei)影響生(sheng)物油(you)的(de)(de)(de)(de)物理和化(hua)學性(xing)質。熱(re)降解和氧化(hua)降解影響生(sheng)物油(you)中存在的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)分解，并催(cui)化(hua)聚合反(fan)應(ying)，從而增加(jia)粘度，水含(han)量(liang)，上膠活性(xing)和固體(ti)含(han)量(liang)。在這方面(mian)，必須研究生(sheng)物儲油(you)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)。由于生(sheng)物炭含(han)有可(ke)(ke)接受量(liang)的(de)(de)(de)(de)碳，因此(ci)它(ta)可(ke)(ke)以(yi)(yi)用作復(fu)合材料的(de)(de)(de)(de)補強面(mian)，納(na)米管的(de)(de)(de)(de)制造，也可(ke)(ke)以(yi)(yi)代替碳在催(cui)化(hua)劑(ji)制造業中用作催(cui)化(hua)劑(ji)。

CI發動機(ji)對燃(ran)料(liao)(liao)能(neng)源和減少廢(fei)(fei)氣排放(fang)的(de)要求可以通(tong)過生物(wu)(wu)(wu)燃(ran)料(liao)(liao)研究(jiu)來實(shi)現。目的(de)是獲(huo)得(de)最(zui)大(da)的(de)生物(wu)(wu)(wu)油(you)產量(liang)(liang)(liang)，以滿足能(neng)源需求。當前的(de)AM熱(re)解(jie)(jie)工作將(jiang)熱(re)解(jie)(jie)溫(wen)度(du)，加熱(re)速率和粒(li)徑(jing)作為輸入標準，以獲(huo)得(de)最(zui)佳熱(re)解(jie)(jie)條件，以最(zui)大(da)程度(du)地(di)提高生物(wu)(wu)(wu)油(you)產量(liang)(liang)(liang)。在(zai)優(you)化的(de)熱(re)解(jie)(jie)條件下(xia)，最(zui)大(da)AM生物(wu)(wu)(wu)油(you)，生物(wu)(wu)(wu)炭和沼氣產量(liang)(liang)(liang)分別(bie)為42.75、30.30和26.95（wt％）。與D燃(ran)料(liao)(liao)相(xiang)比，在(zai)峰(feng)值負載條件下(xia)，AM20生物(wu)(wu)(wu)燃(ran)料(liao)(liao)共混物(wu)(wu)(wu)排放(fang)的(de)NOx降低了(le)15.97％，CO2減少了(le)7.28％，并且通(tong)過使(shi)用紅外(wai)熱(re)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)的(de)新穎方(fang)法驗證(zheng)了(le)排放(fang)特性(xing)。紅外(wai)熱(re)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)圖像(xiang)(xiang)證(zheng)實(shi)了(le)D和AM20燃(ran)料(liao)(liao)的(de)NOx排放(fang)結果相(xiang)同。根據排放(fang)結果，與D燃(ran)料(liao)(liao)相(xiang)比，AM20混合燃(ran)料(liao)(liao)在(zai)廢(fei)(fei)氣中排放(fang)的(de)有害排放(fang)量(liang)(liang)(liang)更少。這表明，AM20在(zai)減少排放(fang)方(fang)面適(shi)合于發動機(ji)燃(ran)料(liao)(liao)。

參考文獻：

2019. Baranitharan, K. Ramesh, R. Sakthivel. Multi-attribute decision-making approach for Aegle marmelos pyrolysis process using TOPSIS and Grey Relational Analysis: Assessment of engine emissions through novel Infrared thermography. Journal of Cleaner Production. 2019.