Biyoyakıt İçerisine Düşük Konsantrasyonda Titanyum oxide (Ti2O) Nanopartikül Katkı Maddesinin Egzoz Emisyonlara Etkilerinin Deneysel Tespiti

Abstract

Dünyada artan nüfus ile enerji talebinin de sürekli artması, fosil yakıt kaynaklarının azalması, alternatif yakıtlar ve yakıt katkı maddeleri arayışına yol açmıştır. Bu alternatif yakıt arayışlarından birisi olan biyodizel kapalı karbon döngüsü sayesinde dışa bağımlılığını ve zararlı egsoz emisyonlarını azaltmaktadır. Biyodizelin birçok avantajının yanında, nitrojen oksit emisyonunun artması, soğuk hava koşullarına uyumsuzluğu ve tıkanma nedeniyle yakıt filtreleri, yakıt depoları ve yakıt hatları gibi motor parçalarının düzenli aralıklarla değiştirilmesi gibi dezavantajları da vardır. Yakıt katkı maddeleri olarak nanopartiküllerin (NPs) eklenmesiyle yakıt özelliklerinin geliştirilmesi bu dezavantajların üstesinden gelinmesi için en önemli yöntemlerden birisidir. Yakıt katkı maddeleri üzerine yapılan son araştırmalar yakıt karışımlarının termofiziksel özelliklerinde bir iyileşme, ısı transfer oranında bir artış ve stabilizasyon olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada pamuk yağı metil esteri içerisine 2 farklı konsantrasyonda (50 ppm ve 75 ppm) titanyum oksit nanopartikül katkı maddesi eklenmiş ve elde edilen test yakıtlarının fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Bu test yakıtlarının 3 silindirli su soğutmalı bir test motorunda 1800 dev/dak 4 farklı yükte egzoz emisyon değerleri ölçülmüştür. Test yakıtlarında titanyum oksit katkısının oranın artışına paralel şekilde CO ve is emisyonlarının düştüğü görülmüştür. Maksimum motor yükünde P0 yakıtına göre PTi-75 yakıtında (75 ppm NPs ilaveli) CO ve is emisyonlarında sırasıyla %45 ve %36 ya varan azalışlar tespit edilmiştir. Yakıt özelliklerinin iyileşmesi ve yanmadaki iyileşmeye bağlı olarak da CO2 ve NOx emisyonlarının sırasıyla yaklaşık %9 ve %16’ya kadar artış görülmüştür.