13/06/2016
Door Ad Spijkers
Wetenschappers van Fraunhofer-Umsicht en Universität Siegen onderzoeken of actief kool filtersystemen ook werken wanneer conventionele brandstof wordt gemengd met bio-ethanol.
In de tank van een voertuig met Ottomotor verdampen vluchtige koolwaterstoffen, afhankelijk van druk, temperatuur en samenstelling. Opdat deze stoffen niet in het milieu terecht komen, worden ze vóór verbranding in de motor in een actief kool filter opgevangen. Deze filters zijn wettelijk voorgeschreven voor voertuigen met Ottomotoren. Als alternatief voor benzine kunnen automobilisten sinds 2011 hun tanks ook volgooien met biobrandstoffen zoals E10, die intussen voor 5-10% worden bijgemengd.
Het is echter nog niet duidelijk of de werkzaamheid van actief kool filters in personenauto’s nog is gegarandeerd door de toevoeging van bio-ethanol aan conventionele brandstoffen. Op deze vraag moet het genoemde onderzoeksproject een antwoord geven.
Het geheel of gedeeltelijk vervangen van fossiele brandstoffen door bio-ethanol verandert de verhoudingen voor actief kool filters. Zo verandert door de aanwezigheid van bio-ethanol enerzijds de dampdruk, maar ook de samenstelling van de uitgestoten dampen. Beide kunnen de filtratie van de milieubelastende koolwaterstoffen in de actief kool filters hinderen.
Beïnvloeding werking
Terwijl de brandstof bij motorstiltand verdampt en zich aan het actief kool filter hecht, wordt bij draaiende motor het filter geregenereerd met vochtige omgevingslucht. De met de losgelaten benzinedampen verrijkte spoellucht wordt toegevoerd aan de motor.
Een belangrijk doel binnen het project is daarom te onderzoeken of door de aanwezigheid van bio-ethanol een ophoping van water in het actief kool filter optreedt. In het kader van twee eerdere onderzoeksprojecen van Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) en de Universität Siegen werd reeds het adsorbtiegedrag van pentaan/ethanol-mengsels aan droge en gecontroleerd bevochtigde actief kool monsters onderzocht. De in deze samenhang ontwikkelde analysetechniek maakt het mogelijk het adsorbtiegedrag van actief kool over veel cycli meettechnisch te begeleiden en daarmee over langere tijdspannen te beoordelen.
Deze analysetechniek zal ook in het actuele project worden toegepast. Het doel is het tot nu tot in de filters gebruikte actief kool te onderzoeken op hun geschiktheid voor de adsorptie van bio-ethanol brandstofdampen, en wel over langere perioden en onder de realiteit benaderende omstandigheden. Belangrijk daarbij is, dat de geschikt van de actief kool filters voor hu functie niet alleen betrouwbaar maar ook duurzaam is. De ad- en desorptie moet ook in aanwezigheid van bio-ethanol over de totale levensduur van een personenauto afdoende functioneren.
In het project nemen ook partners uit de industrie deel, waaronder laboratoria en fabrikanten van auto’s, actief kool, actief kool filters en bio-ethanol.