Analysis of pollutant emissions from marine engines when burning traditional and alternative fuels

Abstract

В статье рассматриваются вопросы, связанные с анализом достоинств и недостатков различных видов альтернативных топлив. Эти топлива могут применяться на судах различного назначения со средне- и высокооборотными дизельными двигателями. Наиболее актуальной альтернативой для полной или частичной замены жидкого нефтяного топлива является биотопливо. Особое внимание уделено микроводорослям, темпы роста которых значительно выше, чем у выращиваемых наземных культур. Рассматриваются такие виды альтернативных топлив, как биодизель, биоэтанол, биогаз, растительное масло, пиролизное масло, биобутанол, диметиловый эфир. Показано, что для расчета количества выбросов загрязняющих веществ, выделяющихся при сжигании биотоплив в судовых ДВС, может подойти модель «черного ящика». Зная основные физико-химические свойства топлива (теплотворная способность, плотность, вязкость, содержание кислорода и др.), можно оценить расход топлива, определить выбросы углекислого газа. Представлены результаты расчетов выбросов загрязняющих веществ при сжигании биотоплив. В итоге все полученные результаты могут быть переведены в условные единицы и пересчитаны в эквиваленты выбрасываемых парниковых газов.\n The article discusses issues related to the analysis of the advantages and disadvantages of various types of alternative fuels. These fuels can be used on ships for various purposes equipped with MSD and HSD engines. Biofuels are the most relevant alternative for the complete or partial replacement of liquid fuel oil. Particular attention is paid to microalgae, the growth rate of which is much higher than that of grown terrestrial crops. These types of alternative fuels are considered as biodiesel, bioethanol, biogas, vegetable oil, pyrolysis oil, biobutanol, dimethyl ether, etc. It is shown that the “black box” model may be suitable for calculating the amount of pollutant emissions released during the combustion of biofuels in ship internal combustion engines. Knowing the basic physicochemical properties of fuel (calorific value, density, viscosity, oxygen content, etc.), it is possible to estimate fuel consumption and determine CO2emissions. The calculation results of pollutant emissions from biofuel combustion are presented. As a result, all the results obtained can be converted into conventional units and recalculated into the equivalents of the emitted greenhouse gases.