Išmaniųjų energijos nešėjų ir technologijų chemija (SMARTCATS) (CM1404)

Didėjant naujų kuro rūšių panaudojimui ir paskirstytai energijos gavybai iš atsinaujinančių šaltinių, vis svarbesni tampa reikalavimai energijos gamybai degimo būdu: 1) maksimalus kuro lankstumas degimo procesams; 2) šiltnamio dujų išmetimų sumažinimas; 3) pritaikymas paskirstytajai energijos gamybai. Šiems tikslams pasiekti reikalingas „išmaniųjų energijos nešėjų“ (IEN) ištyrimas, pritaikymas ir panaudojimas. Šiai kategorijai priskiriami įprastiniai ir nauji energetiniai junginiai, parenkami remiantis geriausiomis esamomis jų gamybos ir/arba utilizavimo technologijomis, kurie yra energetiškai veiksmingi, nesukelia didelių CO2 emisijų, gaminami iš įvairių vietinių ir atsinaujinančių šaltinių. Į šią kategoriją patenka įvairūs alifatiniai junginiai, alkoholiai, eteriai, esteriai, olefinai, naftenai ir pan. IEN gali būti panaudoti energijos saugojimui, perdavimui ir mainams tarp atsinaujinančių šaltinių (Saulės, vėjo, biomasės, atliekų) ir vartotojų. Dėl to energijos gamybos įrenginiai turi prisitaikyti prie kintamos sudėties kuro, kurio savybės kinta priklausomai nuo pirminės žaliavos ir gamybos būdo. Tam reikalingas cheminių reakcijų, susijusių su minėtais junginiais, mechanizmų detalus supratimas. Daugelis anksčiau gautų rezultatų apie degimo procesus buvo pritaikomi pagrindiniai iškastiniam kurui. Daugelio galimų IEN junginių, ypač biokuro, detalūs cheminiai mechanizmai yra dar ankstyvose kūrimo stadijose, ypač atsižvelgiant į kai kurias pritaikymo sritis: degimo sąlygos varikliuose, teršalų ir suodžių susidarymas, likutinių junginių įtaka; supaprastintų cheminių mechanizmų, tinkamų modeliavimui, pritaikomumas. Šios COST veiklos tikslas yra apjungti skirtingas tyrimų grupes, siekiant koordinuoti IEN tyrimus, kurie šiuo metu atliekami dažnai izoliuotose grupėse, derinti ir dalintis gautais duomenimis ir rezultatais, skatinti gautų rezultatų ir technologijų perdavimą pramoniniams vartotojams.

1. Kartu su kitų mokslinių įstaigų atstovais pradėtas kurti „išmanus degiklis“. Kuriamas optinis liepsnos charakterizavimo įrenginys pasižymės būdingo, gerai koreliuojančiu su degimo stechiometrija, spektrinio signalo identifikavimu. Tokie įrenginiai bus naudojami teršalų susidarymo indikacijai realiu laiku.
2. Liepsnos analizės rezultatų, naudojant ICCD kamerą ir spektrografą, analizė: vaizdų kaupimas ir apdorojimas, dėsningumų nustatymas; matematinis degiklio modeliavimas (CFD), naudojant OpenFOAM ir Fluent programinę įrangą; modeliavimo duomenų ir bandymų rezultatų palyginimas.
3. Bandymų atlikimas laboratoriniame stende su degikliu; gautų vaizdų apdorojimas.
4. Bandymų rezultatų analizė; CFD modeliavimas naudojant Ansys FLUENT programinę įrangą.
5. Kuro mišinių paruošimas; pagalba atliekant bandymus laboratoriniame stende.