在《燃料》（Fuel）杂志上发表的一项新研究中，贝勒大学（Baylor University）的基石雾化和燃烧实验室（CAC）的研究人员公布了一种高效燃烧生物燃料的开创性方法，使用革命性的Swirl Burst （SB）喷射器燃烧甘油/甲醇混合物，几乎零排放。这项新技术使高粘度燃料难以燃烧的超清洁燃烧成为可能。

这项研究将为学术研究和工业应用做出重大贡献，为可持续能源解决方案树立新的标准。

“目前的研究表明，粘性生物废物如何通过贝勒燃烧技术转化为清洁能源，”首席作者、CAC实验室首席研究员、贝勒大学工程与计算机科学学院机械工程助理教授姜璐林博士说。

对生物燃料产业的意义，对环境的影响

甘油是生物柴油生产过程中大量的副产品，由于其高粘度，传统的喷射器难以燃烧甘油，尽管它具有中等的能量密度。

相比之下，SB喷射器处理甘油而不需要昂贵的燃料预热或处理的能力可能会改变生物燃料的经济性。该工艺允许SB喷射器通过产生细液滴来实现完全清洁的燃烧，显著减少一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）等有害污染物的排放。

姜说，这项新技术还使生物柴油生产商能够将甘油废物转化为可行的燃料来源，促进循环经济，减少发电的碳足迹。SB喷油器的灵活性允许燃烧不同的甘油/甲醇比例，而无需修改硬件，使其成为理想的发电厂旨在满足严格的排放法规。

通过为紧迫的全球挑战开拓创新解决方案，Jiang和她的团队体现了贝勒大学致力于推动知识进步以改善社会的承诺。

蒋说：“能够将废弃甘油等废物转化为具有成本效益的可再生能源，可以在不断变化的气候中促进经济弱势群体的能源弹性和能源公平。”

测试混合燃料

研究小组测试了三种不同的燃料混合物——根据理论热释放率，甘油与甲醇的比例分别为50/50、60/40和70/30——在多个雾化空气与液体质量比（ALR）下。所有混合燃料的燃烧效率都超过90%，包括50/50混合燃料的完全燃烧，即使在非预热、非绝缘的燃烧装置中，CO和NOx的排放也接近于零。与传统的空气喷射或压力旋流喷射器相比，这是一个显著的改进，因为传统的空气喷射或压力旋流喷射器通常会产生高粘度燃料的高排放。

Jiang说：“该技术所展示的高粘度耐受性和燃料灵活性表明，不仅废甘油，而且生物柴油的粘性源油和其他基于废物的生物油可以直接用于发电，而无需进一步加工，大大降低了生物燃料的成本，从而有可能促进其广泛应用。”

这一突破有助于减少生物柴油行业对环境的影响，提高成本效益。

国家科学基金会国家I-Corps/国家科学基金会公民创新挑战赛

Jiang和她的研究团队是美国国家科学基金会著名的国家创新队（I-Corps™）项目的成员，该项目强调了他们突破性的燃料柔性燃烧技术的潜在影响。通过国家I-Corps计划，科学家和工程师们准备将他们的注意力扩展到大学实验室之外——加速nsf资助的和其他准备走向商业化的基础研究项目的经济和社会效益。

在一个相关的国家科学基金会项目中，贝勒大学和韦科市正在合作开展国家科学基金会公民创新挑战项目，在韦科垃圾填埋场开发气候智能、废物能源和燃料燃烧，以帮助减少甲烷和其他空气污染物，并将废物转化为清洁能源。贝勒大学和韦科大学是进入美国国家科学基金挑战赛下一阶段的19支队伍之一，他们获得了100万美元的试点项目拨款，希望能进入下一阶段。

资金

目前的研究由贝勒大学启动基金资助，美国国家科学基金会NSF公民奖编号2228311，美国国家科学基金会和能源部共同资助的NSF公民奖编号2322319。

关于基石雾化和燃烧实验室

贝勒大学（Baylor University）基石雾化与燃烧实验室（Cornerstone Atomization and Combustion Lab）的愿景是，通过对基本原理的深刻理解、开创性的设计方法以及与行业实践的无缝集成，开发出高效、紧凑、燃料灵活、有弹性的下一代燃烧系统，并能够实现推进和发电的近零排放。此外，该实验室寻求革命性的喷涂技术，为不同的应用，提高效率和耐用性。

关于作者

• 蒋璐琳博士，贝勒大学工程与计算机科学学院机械工程系助理教授，论文第一作者
• Timothy Hall， B.S.M.E.2003年，贝勒大学基石雾化与燃烧实验室成员
• 德里克·威廉姆斯，B.S.M.E.1924年，贝勒大学基石雾化和燃烧实验室成员
• S M Rafiul Islam，机械工程博士候选人，贝勒大学基石雾化和燃烧实验室成员
• Ishaan Patel是贝勒大学基础雾化和燃烧实验室的高级工程专业成员
• Caleb Chakmakjian是贝勒大学基础雾化和燃烧实验室的高级机械工程专业成员

关于贝勒大学

贝勒大学是一所私立基督教大学，也是一所全国排名的研究机构。该大学通过将跨学科研究与卓越教育的国际声誉以及教师对教学和奖学金的承诺相结合，为20,000多名学生提供了一个充满活力的校园社区。通过浸信会先驱的努力，贝勒大学于1845年由德克萨斯共和国特许成立，是德克萨斯州历史最悠久的大学。贝勒大学位于韦科，欢迎来自全美50个州和100多个国家的学生在其12个国家认可的学术部门中学习广泛的学位。了解更多关于贝勒大学的信息，请访问www.baylor.edu。

关于贝勒大学工程与计算机科学学院

贝勒ECS正在推进作为工程和计算机科学的研究和教育与基督教价值观的承诺的首要学校。专业包括生物信息学、计算机科学、数据科学、网络安全、计算机工程、电气与计算机工程、通用工程和机械工程。ECS提供许多研究生和博士课程。我们通过基督教的承诺，R1研究，强大的社区，个性化的职业支持，专家的可访问性和领先的实践经验从人群中脱颖而出。访问ECS网站了解更多信息，并在Instagram和Facebook上关注。