三环倍半萜和烷基金刚烷使可再生燃料具有超越传统燃料的潜力

美国科学家已经推导出了几种雪松油制成的高性能燃料化合物.其中一种具有与导弹燃料相当的能量密度,而另一种则可以取代普通柴油发动机中的柴油。挑战生物燃料性能不如以石油为基础的同类产品的观念,这些可持续燃料可以提高陆地和空中交通工具的效率。

将雪松转化为ETMA

将雪松转化为ETMA

第一代生物燃料源自各种生物来源的淀粉、糖、脂肪和油,但它们并不总是适合用作临时燃料,通常是经过修改以使其与现代发动机兼容。

本·哈维和卡莱·哈里森是美国海军空战中心武器部研究可持续燃料的化学家。他们氢化了含有高浓度倍半萜的雪松油,生成了氢化雪松油,其能量密度比JP-8喷气燃料高13%。氢化雪松油具有很高的点火温度,因此只适用于喷气发动机。

研究小组随后从雪松油中分离出一种叫做雪松醇的化合物。他们脱水、氢化和异构化得到了1-乙基-3,5,7-三甲基拉曼烷(ETMA),这是一种烷基类金刚烷,之所以这样叫是因为这些小的笼状分子类似于钻石的重复化学结构。“多环碳氢化合物通常含量很低十六烷数量这意味着它们不像直链碳氢化合物那样容易燃烧,”哈维解释说。“这些燃料的十六烷含量高,可以用于传统柴油发动机,而它们较高的能量密度可以增加车辆的行驶里程。”“的确,ETMA的十六烷数和粘度适合用于普通柴油发动机,其能量密度比标准柴油发动机高5%。”

他说,这一提议为生物燃料领域带来了一股清风拉斐尔·卢克他是西班牙Córdoba大学生物质能稳定和生物燃料方面的专家。他认为这项工作是创新的,但补充说,“还有一些问题需要解决,包括成本,最重要的是原料的可用性。”

哈维也认为,让这种燃料成为商业现实还有很长的路要走,但他指出,其他研究人员已经开始研究这个问题。“世界各地的几家公司已经在通过发酵生物质衍生糖来生产倍半萜,其他研究人员正在研究代谢工程树木,这些树木会过度生产这种化合物,用于无损开采。”