本發(fā)明涉及燃料。更具體地，本發(fā)明涉及使用其組成中的固體生物碳的生物燃料油性懸浮液。

背景技術(shù)：

1、內(nèi)燃機被廣泛應用于涵蓋諸如機械運動、熱電聯(lián)產(chǎn)和運輸?shù)阮I(lǐng)域的行業(yè)，覆蓋廣泛的容量范圍。內(nèi)燃機被應用于不同的運輸方式，大型、中型和小型機器以及海軍、鐵路和公路部門。壓縮燃燒內(nèi)燃機具有重要意義，其通常稱為柴油發(fā)動機(diesel?engine)，以紀念其發(fā)明者魯?shù)婪颉さ胰麪?rudolph?diesel)。

2、來自石油蒸餾的液態(tài)化石燃料通常用于壓縮內(nèi)燃機。一般來說，對于大型發(fā)動機，使用被稱為重質(zhì)燃料油(hfo-heavy?fuel?oil(重質(zhì)燃料油)或hfols-heavy?fuel?oil?lowsulphur(低硫重質(zhì)燃料油))的較高粘度燃料，通常稱為船舶燃油(bunker?oil)，而對于中型和小型發(fā)動機，則使用被稱為柴油和氣油的較低粘度燃料。

3、盡管上述化石燃料目前被廣泛使用，但世界正在迅速朝著改變能源結(jié)構(gòu)(energymatrix)的方向前進，這將意味著對零碳排放經(jīng)濟的大膽承諾的議程。為了實現(xiàn)減少運輸部門溫室氣體(ghg)的目標，各國必須同時采取一系列措施。生物燃料是減少多個國家運輸部門碳排放的主要推動者之一。

4、例如，歐盟(eu)最近推出了一項大膽計劃，到2030年將gge排放量減少至少55％，被稱為“fit?for?55”一攬子計劃，該計劃將有助于成員國可以實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》下的到2050年歐盟碳中和的目標。該計劃包括運輸部門，包括航空和海運——目前占所有排放量的差不多40％。這些模式對所設(shè)想目標的承諾對于歐洲大陸實現(xiàn)二氧化碳排放的快速減少至關(guān)重要。

5、此外，還提議到2035年禁止在新車中使用傳統(tǒng)柴油、汽油、天然氣或甚至混合動力技術(shù)，為電動或生物柴油驅(qū)動的車輛創(chuàng)造空間。

6、在這種逐漸在世界范圍內(nèi)蔓延的情形中，生物柴油在提供完全化石燃料的能源替代品方面發(fā)揮著非常重要的作用，因為生物柴油的組成中通常含有植物來源的原料，例如大豆油、棉花、蓖麻籽、向日葵、巴巴蘇、花生、棕櫚油等。

7、除了前面描述的常規(guī)生物柴油組成外，最近的研究表明，可以使用微粉化形式(顆粒尺寸小于50μm)的煤，特別是礦物來源的煤，其與液體(例如水)混合形成水懸浮液。

8、然而，使用微粉化礦物煤制造水懸浮液在實際應用中仍然面臨幾個技術(shù)障礙，因為其物理化學性質(zhì)(熱值、粘度和無機含量)與當今使用的燃料不同，這需要對目前市場上的發(fā)動機進行改造。

9、此外，固體煤具有疏水性的化學性質(zhì)，這使得其與水混合時難以保持穩(wěn)定性。另一個相關(guān)點是，實驗結(jié)果表明，水煤懸浮液的熱值及能量密度比目前市場上的燃料要低得多。

10、最后，現(xiàn)有技術(shù)生物燃料中使用的微粉化碳的組成中存在無機物，通常會因發(fā)動機內(nèi)部部件的磨損而產(chǎn)生結(jié)垢和磨損問題。

11、在尋求生產(chǎn)過程可持續(xù)性的背景下，生物質(zhì)熱解技術(shù)已被技術(shù)和科學界公認為將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品(如木炭、合成氣體(合成氣)和液體(如焦油)以及焦木提取物)的有力工具。正是為了表征在操作安全性和尊重環(huán)境方面嚴格進行的生物質(zhì)熱解過程，木炭在文獻中開始獲得其他名稱，如生物炭(biochar)或生物碳(biocarbon)。本發(fā)明將采用最后一個術(shù)語來表示由生物質(zhì)熱解獲得的固體產(chǎn)物。

12、本發(fā)明簡單有效地解決了上述現(xiàn)有技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一個目的是提供一種基于生物碳的生物燃料油性懸浮液，其更好地適用于目前市場上的壓縮內(nèi)燃機，而無需對它們進行重大改造。

2、本發(fā)明的第二個目的是提供一種基于高度可持續(xù)的生物碳的油性生物燃料懸浮液，其具有與目前市場上存在的燃料相當?shù)臒嶂?、能量密度和粘度?/p>

3、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種生物燃料油性懸浮液，其包含5質(zhì)量％至50質(zhì)量％的微粉化生物碳和50質(zhì)量％至95質(zhì)量％的懸浮液基質(zhì)液體。

4、本發(fā)明還提供了一種制造上述生物燃料油性懸浮液的方法，包括以下步驟：(i)將生物碳微粉化至最大直徑為50μm；以及(ii)將5質(zhì)量％至50質(zhì)量％的微粉化生物碳與50質(zhì)量％至95質(zhì)量％的懸浮液基質(zhì)液體混合。

技術(shù)特征：

1.一種生物燃料油性懸浮液，其特征在于，包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物燃料油性懸浮液，其特征在于，所述懸浮液的液體基質(zhì)是以下中的至少一種：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物燃料油性懸浮液，其特征在于，所述懸浮液的液體基質(zhì)是以下中的至少兩種的懸浮液：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的生物燃料油性懸浮液，其特征在于，包含：

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的生物燃料油性懸浮液，其特征在于，包含：

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的生物燃料油性懸浮液，其特征在于，包含：

7.生物燃料油性懸浮液的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述生物碳具有雙峰粒度分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述懸浮液的液體基質(zhì)是以下中的至少一種：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述懸浮液的液體基質(zhì)是以下中的至少兩種：

11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括向所述生物燃料油性懸浮液中添加至少一種表面活性添加劑的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種生使用其組成中的生物碳的物燃料油性懸浮液。在這種情況下，本發(fā)明提供了一種生物燃料油性懸浮液，其包含5至50重量％的微粉化生物碳和50至95重量％的油。本發(fā)明的生物燃料油性懸浮液更好地適應于目前市場上的壓縮內(nèi)燃機(柴油型)，而無需對它們進行重大改造。此外，本發(fā)明的生物燃料油性懸浮液具有高度可持續(xù)性，并且與目前市場上的液體化石燃料相比具有能量體積密度和粘度。

技術(shù)研發(fā)人員：羅納德·洛佩斯·德·奧利維拉,吉列爾梅·弗朗西斯科·岡薩爾維斯,斯蒂芬·邁克爾·波特,阿爾瓦羅·古埃德斯·索阿雷斯,埃韋頓·喬瓦尼·德·阿爾梅達,萊昂納多·卡普托·德·莫拉,里雷·維拉薩·里貝羅
受保護的技術(shù)使用者：泰克諾爾德·德森沃門特科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10