Eter dimetylowy

Eter dimetylowy (DME) jest syntetycznie wytwarzaną alternatywą dla oleju napędowego do stosowania w specjalnie zaprojektowanych silnikach wysokoprężnych z zapłonem samoczynnym. W normalnych warunkach atmosferycznych DME jest bezbarwnym gazem. Jest on szeroko stosowany w przemyśle chemicznym oraz jako propelent w aerozolach. Eter dimetylowy wymaga ciśnienia około 75 funtów na cal kwadratowy (psi), aby mógł występować w postaci ciekłej. Z tego powodu wymagania DME są podobne do wymagań propanu – oba muszą być przechowywane w ciśnieniowych zbiornikach magazynowych w temperaturze otoczenia.

Zastosowanie DME w pojazdach wymaga silnika o zapłonie samoczynnym z układem paliwowym opracowanym specjalnie do pracy na DME. W Europie i Ameryce Północnej przeprowadzono szereg demonstracji pojazdów napędzanych DME, w tym jedną, w której klient eksploatował 10 pojazdów przez 750 000 mil.

Produkcja

Aczkolwiek eter dimetylowy może być wytwarzany z biomasy, metanolu i paliw kopalnych, prawdopodobnym surowcem do produkcji DME na dużą skalę w Stanach Zjednoczonych jest gaz ziemny. DME może być produkowany bezpośrednio z gazu syntezowego wytwarzanego z gazu ziemnego, węgla lub biomasy. Można go również produkować pośrednio z metanolu w reakcji odwodnienia. DME nie jest dostępny komercyjnie w Stanach Zjednoczonych.

Korzyści

Eter dimetylowy ma kilka właściwości paliwowych, które czynią go atrakcyjnym do stosowania w silnikach wysokoprężnych. Ma bardzo wysoką liczbę cetanową, która jest miarą zapalności paliwa w silnikach z zapłonem samoczynnym. Wydajność energetyczna i moc DME i silników wysokoprężnych są praktycznie takie same.

Z powodu braku wiązań węgiel-węgiel, stosowanie DME jako alternatywy dla oleju napędowego może praktycznie wyeliminować emisję cząstek stałych i potencjalnie zanegować potrzebę stosowania kosztownych filtrów cząstek stałych. DME ma jednak o połowę mniejszą gęstość energetyczną niż olej napędowy, co wymaga zbiornika paliwa dwa razy większego niż w przypadku oleju napędowego.

Badania i rozwój

W 2013 r. Pennsylvania State University, Volvo i Oak Ridge National Laboratory zakończyły testy terenowe prototypowego samochodu ciężarowego napędzanego DME. Ciężarówka dobrze sprawdziła się w rzeczywistych warunkach jazdy, osiągając wydajność porównywalną z konwencjonalnym samochodem ciężarowym z silnikiem Diesla. Wyniki testów wykazały, że normy emisji cząstek stałych mogą być spełnione bez konieczności stosowania filtra cząstek stałych. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnych pojazdów z silnikiem wysokoprężnym, redukcja emisji tlenków azotu (NOx) może być realizowana za pomocą standardowych systemów oczyszczania spalin NOx. Alternatywnie, silnik może być skalibrowany, aby zanegować potrzebę takiego systemu, ale to zmniejsza wydajność.

Więcej informacji

Dowiedz się więcej o eterze dimetylowym z poniższych linków. Centrum Danych Paliw Alternatywnych (AFDC) i Departament Energii USA niekoniecznie zalecają lub popierają te firmy (patrz zastrzeżenie).

• Process Design and Economics for the Conversion of Lignocellulosic Biomass to Hydrocarbons via Indirect Liquefaction: Thermochemical Research Pathway to High-Octane Gasoline Blendstock Through Methanol/Dimethyl Ether Intermediates
• Emissions and Performance Benchmarking of a Prototype Dimethyl Ether-Fueled Heavy-Duty Truck
• California Dimethyl Ether Multimedia Evaluation: Final Tier I Report

AfDC zapewnia również wyszukiwanie publikacji, aby uzyskać więcej informacji.