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会议报告:24TH.燃烧型纳米颗粒的ETH会议

2021年6月29日

24.TH.Eth燃烧会议纳米颗粒于2021年6月22日至241日举行纳米颗粒。会议计划包括39个演讲和12个海报,包括一些主题,包括粒子基础,飞机,海洋和其他来源的粒子,排放测量空气污染的排放控制和健康影响。会议结束了焦点事件燃烧和气候变化,致力于减少运输部门的温室气体排放量。会议还将参展商会议与排放测量工具及相关产品和服务的供应商一起参加。

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排放控制和后处理

在短短几年内,汽油颗粒过滤器(GPF)已广泛采用欧洲的DI汽油汽车以及中国。欧洲委员会联合研究中心(JRC)领导的研究团队,随着Ricardo [Jon Anderson]和其他合作伙伴的参与,在极端温度和驾驶条件下调查了GDI车辆上GPF的PN性能[5150]。该研究的目标之一是有关GPFS,目前或超出当前RDE边界条件的现实世界运作的更多信息,以告知正在进行的欧元7个发展。试验车是一辆欧元6D-Temp-Evap-ISC GDI汽车,1998厘米3./ 135千瓦发动机,近距离耦合的TWC和未涂层的地板GPF。在七种不同的驱动循环(WLTP,RDE和RDE样底盘测力计循环中,该车辆经过七个不同的驱动循环(WLTP,RDE和RDE样底座),其温度为-30°C至+ 50°C。两个都PN.23.和pn.10.排放量在大多数条件和温度下,比PN限制低10倍。只有在重新生成GPF的动态驾驶被动地导致更高的排放量,尽管它们仍然低于限制。

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图1。晚期欧元6柴油PN23.排放量

来自clove数据库的数据

然而,在柴油发动机中,仍有欧元6条规定的PN排放,图1.这些排放主要与DPF再生事件相关。清洁DPF的过滤效率,再生期间和再生后,仍然被认为是柴油车辆的问题。Clove联盟的欧元7个提案要求PM限制为2毫克/ km和pn23.限制1×1011.1 / km(相应的欧元6限制为4.5毫克/公里,6×1011.1 / km)。

AECC [P.Villafuerte]讨论了持续重型柴油的排放结果示威计划,使用后处理系统,旨在满足在即将到来的欧VII发射阶段预期的低排放水平。演示车辆的排放系统-A梅赛德斯奔驰ACTROS 1845 LS 4×2卡车已被修改,图2和紧密耦合的SCR催化剂已被修改,以提高低速城市中的NOx性能驾驶。排放组分是靶向500,000km的水热老化。

图2。AECC示范车辆的排放后处理系统

车辆在路上和底盘上进行测试。在城市运营中实现了42至187毫克/千瓦时的NOx水平。添加电加热催化剂(EHC)以进一步减少初始冷启动排放。对于未测量的排放 - 初步结果也达到了低排放水平显示良好的NH3.,n2o和pn10.在路上测试期间的排放。

排放测量

传统上,排放测量方法和仪器传统上是ETH会议的关键主题区域。今年给出了一些关注粒子排放测量的值得注意的谈判。

粒子排放量

飞机和海洋发动机的排放是粒子排放的主要来源,有助于空气污染,并具有气候影响。David Kittelson [Minnesota]谈到了来自飞机发动机的非挥发性粒子的测量。美国EPA使用具有一系列试验条件和燃料的GE J-85涡轮喷气发线进行的测量显示高浓度的粗模式颗粒(在研究中定义为大于150nm的颗粒)。粗模式颗粒 - 由机械产生的颗粒的往复发动机组成,从油雾化和从缸内和排气表面重新夹带 - 在飞机燃气涡轮发动机中出现意外。使用不同的粒度尺寸仪器(TSI SMPS和EEPS,Cambustion DMS500)和参数进行四个测量活动。粒子的体积分数超过150nm(v150./ v)在一些测试中观察到近50%。这些颗粒的起源是不确定的 - 它们可以源自排气系统表面(涡轮叶片和喷嘴)和与润滑油有关的材料的稳态脱落的组合。在大多数情况下,v150./ v与发动机负荷和总体积(质量)排放相反。Biofuels,加氢处理Camelina石油混合射流 - A通常产生更高的V.150./ v。

自2020年以来,船舶必须使用含有少于0.5%硫的燃料,除非它们使用洗涤器2减少。由Tampere University领导的完成团队[N.Kuittinen]从运输和不同燃料和洗涤器的冲击调查了PN排放。基于海洋发动机的实验室测量,针对不同的燃料确定了PN排放因子,并评估了运输的全球PN排放。有人发现,全球运输代表着大量的PN负担,与大陆区域的总人为PN排放相同。当用低硫残留燃料取代重质燃料油时,不显着的PN排放减少,而洗涤器可以有效地除去核切割模式尺寸范围内的挥发性颗粒。

燃烧和气候变化

结束会议的焦点活动审查了气候变化所带来的挑战以及在各种“净零”有限公司下方所需的碳排放的运输部门解耦的前景2排放政策。该阶段由Reto Knutti [Eth Zurich],该阶段是联合国气候变化(IPCC)的联合国政府间议员(IPCC)的成员,他讨论了气候变化的原因,影响和情景。已经普遍同意,为了限制温升,在2050年左右必须将化石燃料的使用减少到“净零”。然而,尽管某些官方脱碳政策的乐观基调,但过渡到清洁能源是一个非常具有挑战性的项目,大多数经济部门仍然难以贬低。

Konstantinos Boulouchos [Eth苏黎世]根据最近的发现,对燃烧发动机的可再生燃料进行了深入的评估白皮书通过群体流动性(瑞士能源研究 - 能源研究 - 有效的技术和移动系统)。该分析得出结论认为,没有可再生合成能源载体,不需要满足巴黎协定目标,这对于长途运输,海运航运,航空运输,供电应用或工业流程是必要的。即使在诸如乘用车的应用中,由于现有车队的长期生存性,所需幅度和时间线的减排即使是可能的。还表明汽车仅生产欧洲有限公司的15.7%2因此,电动汽车不是银弹,以减轻气候变化。脱碳剩余燃烧发动机的唯一途径将通过可再生能量载体如E-,生物和太阳能化学燃料进行间接电气化。然而,从初级到有用能量的转换/储存/分配链的电力和燃料之间的多个接口是可再生燃料的低能量效率的来源。这转化为高价 - 在2020年的欧洲条件下,可再生电子燃料价格比化石柴油燃料价格高至少四倍,图3。

图3.。估计e-柴油/煤油生产成本(2020)

能源供应是大多数脱碳项目背后的关键问题。由于电子燃料的低能量效率,欧洲将无法提供足够的可再生电力以用电子燃料替换石油燃料 - 除非运输部门的燃料需求急剧减少。为了解决这个问题,概念国际采购被设计了,这依靠假设一些其他国家 - 世界各地的“最优地点” - 可以提供欧洲市场的过剩可再生能源。

会议的最后谈话提出了瑞士政府的视角[M.Babst,瑞士联邦能源办公室。根据官方瑞士分析,净零碳经济可实现2050年,但需要立即采取行动。事实上,与大多数其他国家相比,瑞士的山区地理可能会出现一个优势,因为瑞士能源过渡策略的一个支柱之一是水电的大规模扩张。

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这25TH.燃烧燃烧会议产生的纳米粒子预定于2022年7月12日至4日。

会议网站:纳米颗粒