Buji ile ateşlemeli bir motorda benzin-alkol karışımları kullanımının enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel açıdan incelenmesi

Fosil kökenli yakıtların fiyatlarında meydana gelen dalgalanmalar, artan çevresel endişeler ve egzoz emisyon normlarına getirilen sınırlamalar nedeniyle araştırmacıların alternatif, sürdürülebilir, yenilenebilir ve temiz enerji kaynaklarına olan ilgileri gün geçtikçe artmaktadır. Günümüzde benzine çevreye olan zararlarını azaltmak amacıyla oksijen içeriği yüksek katkı maddeleri ilave edilmektedir. Bu katkı maddelerinin başında ise alkoller gelmektedir. Benzinli motorlarda daha çok metanol ve etanol gibi kısa zincirli alkoller tercih edilirken, uzun zincirli alkollerin kullanıldığı sınırlı sayıda çalışmanın olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada; tek silindirli, dört zamanlı, su soğutmalı, enjeksiyon sistemine sahip buji ile ateşlemeli bir motorda sabit devir (1500 d/d) ve farklı yük koşulları (4, 8, 12 ve 16 kg) altında benzin, PEN25 (%25 1-pentanol + %75 benzin), HEK25 (%25 1-hekzanol + %75 benzin) ve HEP25 (%25 1-heptanol + %75 benzin) test yakıtları kullanılarak motor performans ve egzoz emisyon değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen veriler ile enerji, ekserji, ekonomik, çevresel ve sürdürülebilirlik parametrelerin analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak, benzine farklı ağır alkollerin ilave edilmesinin yakıt tüketimini artırdığı, termal verimi ise düşürdüğü belirlenmiştir. Alkollerin sahip olduğu düşük enerji içeriği nedeniyle karışım yakıtların enerji ve ekserji verimleri benzininkinden düşük elde edilmiştir. Alkol fiyatlarının benzinden yüksek olması nedeniyle bu çalışmada yapılan ekonomik analizler olumsuz etkilenmesine karşın çevresel bakımdan değerlendirildiğinde karışım yakıtların genel olarak benzinden daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Ağır alkollerin üretimlerinin artması fiyatlarının düşmesine olanak tanıyabilir. Bu durum ağır alkollerin benzin için alternatif katkı maddesi olması için öncelikli hedeflerden biridir.