Q18 To Opatentowany Wynalazek: Komponent Do Paliw Węglowodorowych (w Szczególności Lekkich i Ciężkich Olejów Napędowych i Opałowych), Który Na Drodze Optymalizacji Procesów Spalania Paliwa – Radykalnie Zmniejsza Emisje Gazów Cieplarnianych, Cząstek Stałych (PM), Oraz Pozostałych, Szkodliwych Substancji.

W trakcie badań wstępnych, potwierdzono, że głównym problemem emisji są nie tyle same paliwa kopalne, co niedostatecznie zaprojektowany proces ich spalania, a ściślej rzecz ujmując – skład chemiczny paliw węglowodorowych, uniemożliwiający spalanie całości paliwa w komorze spalania (sic!). W wyniku tak niedoskonałego procesu, niespalone substancje wydostają się w postaci spalin zawierających nadmiarowe ilości CO₂, cząstek stałych (PM), oraz innych szkodliwych gazów.

Na tej podstawie opracowano pierwszy na świecie komponent do paliw, który w drodze optymalizacji procesów spalania paliw węglowodorowych, radykalnie obniża emisje szkodliwych gazów i cząstek, poprawiając jednocześnie warunki pracy silnika.

Z dokumentacji patentowej 243340 B1 dowiadujemy się, że wynalazek dotyczączy dodatku uszlachetniającego do oleju napędowego (B7, B100), szczególnie takiego, który zawiera estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych (FAME).

Innowacyjność opatentowanego komponentu polega na zastosowaniu kompleksowego składu, który poprawia proces spalania paliwa i redukuje emisję szkodliwych substancji, co przekłada się na wyższą efektywność pracy silnika oraz redukcję emisji toksycznych składników spalin. Komponent składa się z dicyklopentadienylo żelaza i jego alkilowej pochodnej, surfaktanta polimerowego oraz rozpuszczalnika, co w połączeniu tworzy synergiczny efekt zwiększający czystość spalin i redukujący zużycie paliwa.

Istotą działania Q18 jest katalizowanie spalania węglowodorów, sadzy i tlenku węgla, a także utrzymanie czystości układu zasilania paliwem. Dzięki temu, nawet przy minimalnym stężeniu dodatku w paliwie (1:10,000 L), możliwe jest znaczące obniżenie emisji szkodliwych substancji, takich jak tlenek węgla, niespalone węglowodory i cząstki stałe.

“Śmiało Można Stwierdzić, Że Q18 To ‘Brakujące Ogniwo W Produkcji Paliw Węglowodorowych’. Gdyby Opracowano Je Wcześniej – Świat Dzisiaj Nie Stałby Na Krawędzi Katastrofy Klimatycznej!”

Wyzwanie:

Głównym wyzwaniem było stworzenie takiego komponentu, który na drodze ulepszenia procesów spalania paliwa węglowodorowego, zmniejsza emisje cząstek stałych i innych toksycznych składników spalin, przy jednoczesnym wydłużeniu żywotności silników, co jest szczególnie ważne dla zdrowia i środowiska.

Innowacyjność:

Twórcy wynalazku dokonali przełomu w pracach naukowych, opracowując wielofunkcyjny modyfikator do oleju napędowego (B7, B100), oleju opałowego (lekkiego i ciężkiego), mazutu, oraz paliw żeglugowych, który poprawia proces spalania wszystkich frakcji i przez to znakomicie redukuje emisje szkodliwych substancji. Osiągnięta formuła jest szczególnie skuteczna w przypadku paliw zawierających estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych (FAME), które są komponentem biodiesla.

Przełomowe Osiągnięcia:

Naukowcom udało się osiągnąć synergię składników dodatku, co zaowocowało znaczną redukcją emisji cząstek stałych (nawet do 77% w przypadku paliwa B100) oraz innych toksycznych składników spalin, przy jednoczesnym zachowaniu właściwości smarnych i niskotemperaturowych paliwa.

Przewaga Konkurencyjna:

Komponent według tego patentu wykazuje wyraźnie lepsze wyniki w porównaniu z innymi rozwiązaniami, takimi jak klasyczne detergenty czy inne komercyjne produkty zawierające związki żelaza, co potwierdzają przeprowadzone badania i testy.

Komponent Q18 uzyskuje znaczną poprawę procesów spalania paliwa, co przekłada się na kilka korzyści dla żywotności silnika:

• Redukcja Emisji Toksyn: formuła Q18 zmniejsza emisję szkodliwych substancji, takich jak tlenek węgla, niespalone węglowodory i cząstki stałe, co może przyczynić się do dłuższej żywotności silnika.
• Ochrona Układu Paliwowego: Detergent zawarty w komponencie pomaga utrzymać czystość układu zasilania paliwem, co zapobiega osadzaniu się zanieczyszczeń i może wydłużyć czas pracy silnika.
• Poprawa Efektywności: Związki żelaza zawarte w formule katalizują spalanie sadzy i stałych substancji organicznych, co prowadzi do bardziej efektywnego spalania, zwiększenia ogólnej sprawności silników i zmniejszenia zużycia paliwa.
• Zmniejszenie Zakoksowania: komponent redukuje stopień zakoksowania końcówek wtryskiwaczy, co może przyczynić się do równomiernego wypływu paliwa i lepszej pracy silnika.
• Wsparcie dla Biodiesla: komponent jest kompatybilny z biodieslem, co wspiera rozwój i stosowanie paliw odnawialnych, mających mniejszy wpływ na środowisko.

Oprócz redukcji emisji, przy zastosowaniu komponentu Q18 zaobserwowano również inne, cenne właściwości, takie jak:

• Redukcja zużycia paliwa (7-12%);
• Wydłużenie żywotności silnika i czystości pracy filtra cząstek stałych (DPF);
• Zmniejszenie zużycia AdBlue (jeśli było stosowane);
• Blisko dwukrotne wydłużenie możliwości składowania/przechowywania paliwa (spowolnienie procesów stażenia).

W chwili obecnej, komponent Q18 nadaje się do zastosowania ze wszelkiego typu paliwami diesla, olejami napędowymi lekkimi i ciężkimi, paliwem do żeglugi morskiej i mazutem. Dla każdego z tych paliw wymagana jest nieznaczna modyfikacja formuły, co znacznie poprawia jej parametry.

Obecnie firma iQiTech prowadzi rozległe badania nad uzyskaniem podobnej formuły do benzyny, oraz silników odrzutowych (jet) – zapewniającej radykalne zmniejszenie emisji oraz oszczędności.

Komponent został stworzony w oparciu o unikalną technologię, zapewniającą niesłychaną wydajność: 1 litr Q18 jest przeznaczony do modyfikacji aż 10,000 litrów paliwa bazowego. Gwarantuje ona natychmiastowe przenikanie i absorpcję, co powoduje ułatwioną aplikację we wszelkiego typu instalacjach: od produkcji paliw począwszy, aż po wykorzystanie komponentu bezpośrednio w instalacjach spalających paliwo (elektrownie i elektrociepłownie, statki, i inne instalacje przemysłowe).

Aby określić wpływ na globalne ocieplenie, najpierw (1) pobieramy bazowe redukcje emisji głównych Gazów Cieplarnianych z dokumentacji Q18.

Bazowe Redukcje GHG:

Poniższe dane przedstawiają zmierzone redukcje poszczególnych gazów dla paliwa B100:

• Redukcja CO₂: -12% (równoznaczna z redukcją spalania)
• Redukcja CO: -26%
• Redukcja podtlenku azotu (N₂O): -15%
• Redukcja metanu (CH₄): -40%

(dla pozostałych paliw – patrz tabela)

Zgodnie z dokumentacją patentową, redukcje zależą od rodzaju podstawowego paliwa używanego wraz z komponentem Q18 i zmierzone redukcje GHG mogą się różnić. Im “cięższe” jest stosowane paliwo, tym większe będą redukcje.

Istotne jest, że w przeliczeniu na ekwiwalent CO₂ (redukcja CO₂e), wymienione gazy mają wielokrotnie wiekszy wpływ na ocieplenie klimatu, niż sam dwutlenek węgla!

• CO – GWP: 1.9 (IPCC)
• NOₓ (N₂O) – GWP: 298 (IPCC)
• Niespalone węglowodory (UHC) (CH₄): GWP: 28 (IPCC)

Oznacza to, że przykładowo, emisja 1 tony podtlenku azotu (N₂O), daje taki sam negatywny wpływ na ocieplenie klimatu, jak 298 ton CO₂ (sic!)

Aby zmierzyć rzeczywistą redukcję Gazów Cieplarnianych, nie wystarczy odjąć wartości Redukcji Bazowych od każdego z polutantów. Daltego (2) określamy jaka jest zawartość poszczególnych gazów w spalinach dla każdego z rodzajów paliwa osobno.

Nastepnie, (3) posługując się tabelą IPCC, sprawdzamy wartości GWP i (4) mnożymy je przez fizyczną zawartość każdego gazu w uwalinianych spalinach. W ten sposób otrzymujemy tzw. Ekwiwalenty Dwutlkenku Węgla, czyli CO₂e. Do celów obliczeniowych, sumujemy te nowe wartości i przyjmujemy że razem stanowią one 100% całej grupy GHG (jaka wydostaje się ze spalinami).

(5) Kolejno, redukujemy każdy z gazów z osobna. Jednak gdyby pomniejszyć jego udział o wartość wynikającą jedynie z Redukcji Bazowej, to takie działanie nie odda rzeczywistej redukcji powiększonej dodatkowo o redukcję zużycia paliwa (od 7 do 12%).

Aby przeprowadzić to działanie prawidłowo, przeprowadzamy następująca kalkulację:

RR = 1 – (1-RB/100) x (1-RS/100)

(gdzie: RR – Redukcja Rzeczywista, RB – Redukcja Bazowa, RS – Redukcja Spalania)

W ten sposób otrzymujemy ilości każdego z gazów w spalinach po redukcji. Jeżeli (6) zsumujemy je a następnie odejmiemy od wartości sprzed redukcji (jak przyjęliśmy było to 100%), to uzyskujemy (7) precyzyjną wartość redukcji GHG po zastosowaniu komponentu Q18!

Rzeczywiste Redukcje GHG:

(dla paliwa B100)

• Redukcja CO₂: -12% (równoznaczna z redukcją spalania)
• Redukcja CO: -34.88%
• Redukcja podtlenku azotu (N₂O): -25.20%
• Redukcja metanu (CH₄): -47.20%

(dla pozostałych paliw – patrz tabela)

Aby nastepnie podliczyć o ile zredukowano całość Gazów Cieplarnianych w spalinach, obliczamy (8) zawartość każdego gazu po redukcji (sprawdzamy ile wynosił dany udział w emisji spalin oryginalnie i pomniejszamy o wartość Redukcji Rzeczywistej). Tak uzyskane wyniki sumujemy (9). W przypadku paliwa B100, będzie to teraz 66.54%. A więc sumaryczny stopień redukcji wyniósł: (100 – 66.54) = 33.46%!

“Prawo zachowania masy” to fundamentalna zasada w chemii i fizyce, która stanowi, że masa układu zamkniętego jest stała. W kontekście spalania paliw węglowodorowych, prawo to oznacza, że cała masa pierwiastków wchodzących w skład paliwa (np. węgiel, wodór) musi się zachować w produktach spalania.

Konkretnie, w przypadku spalania paliw węglowodorowych, cały węgiel i wodór z paliwa przekształca się w dwutlenek węgla (CO₂) i parę wodną (H₂O) podczas procesu spalania. Całkowita masa atomów węgla, wodoru i tlenu pozostaje niezmieniona, choć zmienia się ich układ chemiczny.

Dlatego cała zawartość węgla z paliwa ostatecznie zostaje uwolniona do atmosfery w postaci CO₂. Oznacza to, że aby zmniejszyć emisje dwutlenku węgla, konieczne jest ograniczenie ilości spalanego paliwa.

W przypadku spalania paliw kopalnych, głównymi szkodliwymi produktami ubocznymi, są tlenki azotu (NoX), tlenki siarki (SoX), niespalone węglowodory (UHC), oraz cząstki stałe (PM).

Dzięki zastosowaniu komponentu Q18, możemy zredukować emisje tychże gazów i cząstek stałych. Są to ogólne, przyjęte wartości (szczegółowe redukcje – patrz ‘Tabela Redukcji Gazów i PM’):

• Cząstki Stałe (PM): – REDUKCJA: 75%
• NOx i SOx: – REDUKCJA: 15%
• Niespalone Węglowodory (UHC): – REDUKCJA: 40%

– Cząstki stałe (PM) mogą prowadzić do zanieczyszczenia powietrza i problemów zdrowotnych, zwłaszcza dla osób z problemami układu oddechowego. Jak wykazują badania, zachorowania oraz przedwczesne zgony wywołane zanieczyszczeniem powietrza zawiesinami pyłów, stanowią jeden z najgroźniejszych problemów współczesnej cywilizacji.

Dane za rok 2019, źródło: Burden of Disease – Our World in Data

[Obciążenie chorobowe mierzone jest jako Lata Utraty Zdrowia skorygowane o Niepełnosprawność (DALY, ang. Disability Adjusted Life Years). Jednostką DALY jest równowartość utraty jednego roku w dobrym zdrowiu z powodu albo przedwczesnej śmiertelności, albo niepełnosprawności. Jednostka DALY reprezentuje jeden utracony rok zdrowego życia.]

Zanieczyszczenie powietrza pyłami zawiesinowymi jest poważnym problemem dla zdrowia, obejmującym cząstki stałe i krople cieczy zawieszone w powietrzu. Negatywne skutki dla zdrowia obejmują choroby układu krążenia i układu oddechowego, z istotnym obciążeniem ekonomicznym globalnych systemów opieki zdrowotnej.

– NoX i SoX przyczyniają się do smogu, kwaśnych deszczy oraz problemów zdrowotnych, takich jak choroby układu oddechowego. W atmosferze, potrafią również wchodzi w reakcje z innymi gazami, faktycznie tworząc gazy cieplarniane. Tak więc pomimo, iż same w sobie nie sa zaliczane do GHG (za wyjątkiem podtlenku azotu – N2O), ich niebezpośredni wpływ na ocieplenie klimatu jest oczywisty.

– Niespalone węglowodory (UHC), stanowią poważne zagrożenie dla środowiska oraz zdrowia i życia organizmów żywych. UHC, będące niezupełnie spalonymi cząstkami paliw węglowodorowych, przedostają się do atmosfery w wyniku niepełnego spalania.

Emisja niespalonych węglowodorów, w tym metanu, jest niepożądana, ponieważ:

• Przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza i ma negatywny wpływ na środowisko.
• Metan jest gazem cieplarnianym i przyczynia się do globalnego ocieplenia.
• Niespralone węglowodory reprezentują utracone paliwo, co obniża efektywność silnika.

Negatywny wpływ UHC na środowisko przejawia się w przyczynianiu się do zanieczyszczenia powietrza, a także przyspieszaniu efektu cieplarnianego. Dla organizmów żywych UHC są równie szkodliwe, ponieważ mogą przenikać do układu oddechowego i krwi, powodując problemy zdrowotne, takie jak choroby układu krążenia i układu oddechowego. Co więcej, długotrwałe narażenie na UHC może zwiększać ryzyko rozwoju chorób nowotworowych.

Nasza formuła została zaprojektowana pozostawiając możliwość dalszych modyfikacji pod konkretne paliwa i pod kątem specjalnego przeznaczenia, spełniając najbardziej rygorystyczne wymagania. Z Tego Powodu Uzyskane Wyniki Mogą Być Jeszcze Lepsze!

Opatentowana formuła Q18 cechuje się przełomową sprawnością i skutecznością w redukcji emisji Gazów Cieplarnianych, Tlenków Azotu, Tlenków Siarki, Niespalonych Węglowodorów oraz Cząstek Stałych. Uzyskane dotychczas parametry nie stanowią jednak ostatecznych wyników. Posiadamy możliwość dalszego dostosowywania formuły Q18 do dedykowanych paliw, co pozwala na znaczne polepszenie już osiągniętych rezultatów. Cały czas prowadzimy również intensywne badania nad rozszerzeniem naszej receptury, a także nad  jej zastosowaniem o kolejne rodzaje paliw.

Na specjalne życzenie jesteśmy w stanie dostosować komponent Q18 (po uzyskaniu szczegółowej specyfikacji paliwa), aby zwiększyć redukcje przy jednoczesnym zachowaniu wszystkich pozostałych parametrów (poprawy żywotności silników i filtrów DPF, oraz wydłużenia możliwości przechowywania paliwa).

Gazy cieplarniane (ang. Greenhouse Gases – GHG) to gazy, które powodują ocieplenie atmosfery poprzez absorpcję promieniowania elektromagnetycznego i cieplnego. Gazy cieplarniane absorpują promieniowanie emitowane przez Ziemię, uniemożliwiając tym samym ucieczkę ciepła w przestrzeń kosmiczną. Dwutlenek węgla (CO₂) to najbardziej znany gaz cieplarniany, ale istnieją inne, o wiele bardziej szkodliwe.

Główne gazy cieplarniane, oprócz dwutlenku węgla (CO₂), to: metan (CH₄), podtlenek azotu (N₂O) oraz fluorowane gazy cieplarniane, takie jak fluorowane węglowodory i freony. Ponadto, tlenek węgla (CO) został uznany za gaz cieplarniany przez IPCC (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu) w 2013 roku.

– Metan jest około 25 razy potężniejszym gazem cieplarnianym niż CO₂, a jego emisje pochodzą głównie z rolnictwa i gospodarki odpadami.

– Podtlenek azotu jest kolejnym, groźnym gazem cieplarnianym, ale ma również negatywny wpływ na jakość powietrza i prowadzi do kwaśnych deszczy oraz eutrofizacji wód.

– Fluorowane gazy cieplarniane, chociaż występują w niewielkich ilościach, są bardzo potężnymi gazami cieplarnianymi o znacznym wpływie na zmiany klimatyczne.

CO₂e (ekwiwalent CO₂) to miara używana do porównywania emisji różnych gazów cieplarnianych na podstawie ich globalnego potencjału ocieplenia (GWP). Wyraża wpływ każdego gazu cieplarnianego w przeliczeniu na ilość CO₂, która wywołałaby takie samo ocieplenie w danym okresie, zazwyczaj 100 lat.

Współczynnik Globalnego Potencjału Ocieplenia (GWP) to miara, która określa względny wkład gazu cieplarnianego w globalne ocieplenie w porównaniu z dwutlenkiem węgla (CO₂). Jest obliczany poprzez porównanie ilości energii absorbowanej przez emisję jednej tony danego gazu cieplarnianego w określonym okresie (zwykle 20, 100 lub 500 lat) do energii absorbowanej przez jedną tonę CO₂ w tym samym okresie. To obliczenie uwzględnia efektywność radiacyjną i czas życia w atmosferze gazu. CO₂ jest gazem odniesienia z GWP równym 1, a wartości GWP innych gazów są względem tego. Współczynnik GWP jest cennym narzędziem do porównywania wpływu różnych gazów cieplarnianych na klimat.

Cząstki stałe (PM) to drobne, zawieszone w powietrzu cząstki szkodliwych substancji, które powstają w wyniku spalania paliw węglowodorowych, takich jak ropa naftowa. Te zanieczyszczenia powietrzne, określane także jako pyły zawieszone, mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi, gdyż mogą przenikać do płuc i powodować szereg dolegliwości układu oddechowego i krążenia, oraz chorób pokrewnych. Długotrwałe narażenie na wysokie stężenia PM może prowadzić do poważnych chorób układu krążenia, a nawet skrócenia średniej długości życia.

Niespalone węglowodory (UHC) to niezupełnie spalone cząstki paliw węglowodorowych, które przedostają się do atmosfery w wyniku niepełnego spalania. Mają one negatywny wpływ na środowisko, przyczyniając się do zanieczyszczenia powietrza oraz przyśpieszając efekt cieplarniany. Dla organizmów żywych UHC są również szkodliwe, gdyż mogą przenikać do układu oddechowego i krwi, powodując problemy zdrowotne, w tym choroby układu krążenia i układu oddechowego. Długotrwałe narażenie na UHC może zwiększać ryzyko rozwoju chorób nowotworowych.

NOx to tlenki azotu, a SOx to tlenki siarki, powstające w wyniku spalania paliw węglowodorowych. Te zanieczyszczenia powietrza mają negatywny wpływ na środowisko, przyczyniając się do powstawania smogu oraz kwaśnych opadów, które niszczą ekosystemy, oraz przyczyniają się do ocieplenia klimatu. Dla organizmów żywych NOx i SOx są szkodliwe, gdyż mogą drażnić drogi oddechowe, powodować problemy z oddychaniem oraz pogarszać stan układu krążenia. Długotrwałe narażenie na wysokie stężenia tych związków zwiększa ryzyko zachorowania na choroby układu oddechowego i sercowo-naczyniowego.

Choć nie wszystkie NOx i SOx są bezpośrednio zaliczane do gazów cieplarnianych, to w atmosferze mogą wchodzić w reakcje chemiczne, przyczyniając się do powstawania związków, które mają właściwości cieplarniane.

Dlatego ograniczanie emisji całej grupy NOx, w tym N₂O, jest jednym z ważniejszych celów w redukcji emisji silników spalinowych.

Oto przykłady takich reakcji:

1. Reakcje NOx z innymi związkami:

• NOx + rodniki hydroksylowe (OH) → HNO₃ (kwas azotowy) – przyczynia się do powstawania ozonu (O₃), który jest gazem cieplarnianym.
• NOx + węglowodory → związki organiczne zawierające azot – niektóre z nich mają właściwości cieplarniane.

2. Reakcje SOx z innymi związkami:

• SOx + wilgoć → H2SO₄ (kwas siarkowy) – przyczynia się do powstawania aerozoli, które mogą mieć właściwości cieplarniane.
• SOx + amoniak (NH₃) → (NH4)2SO₄ (siarczan amonu) – tworzy cząstki stałe, które mogą wpływać na bilans radiacyjny atmosfery.

Zatem choć NOx i SOx bezpośrednio nie są zaliczane do gazów cieplarnianych, to poprzez złożone reakcje chemiczne w atmosferze mogą pośrednio przyczyniać się do wzmocnienia efektu cieplarnianego.

EU Allowances (EUA) to rodzaj pozwoleń na emisję dwutlenku węgla, które umożliwiają firmom objętym systemem handlu emisjami UE (EU ETS) emisję określonej ilości ekwiwalentu CO₂e. EUA można kupować i sprzedawać na rynku, a zmienna cena rynkowa EUA odzwierciedla koszt ograniczania emisji.

Jeśli jedno państwo członkowskie UE zdoła znacząco obniżyć swoje emisje gazów cieplarnianych poniżej przydzielonych im limitów w ramach EU ETS, będzie ono mogło czerpać dodatkowe korzyści z handlu nadwyżkami EUA.

Oto, w jaki sposób to działa:

1. Ograniczenie emisji poniżej przydziału EUA:
– Jeśli dane państwo, poprzez inwestycje w efektywność energetyczną i technologie niskoemisyjne, zredukuje swoje emisje poniżej limitu określonego liczbą przydzielonych im EUA, będzie posiadać nadwyżkę tych pozwoleń.

2. Sprzedaż nadwyżki EUA:
– Państwo może następnie sprzedać nadwyżkowe EUA na rynku wtórnym innym firmom/krajom, które potrzebują tych pozwoleń, aby pokryć swoje emisje.

3. Korzyści finansowe:
– Przychody ze sprzedaży nadwyżki EUA stanowią dla danego państwa dodatkowe środki finansowe, które mogą być reinwestowane w dalsze działania na rzecz ochrony klimatu.

Zatem im bardziej ambitne działania redukcyjne podejmie dane państwo, tym więcej nadwyżkowych EUA będzie mogło sprzedać na rynku, generując w ten sposób dodatkowe dochody budżetowe. Jest to silna zachęta finansowa do intensyfikacji wysiłków na rzecz dekarbonizacji gospodarki.