燃燒過程在內燃機中產生廢物,這些廢物被稱為“廢氣”。這種廢氣的主要成分是氮氣 (N2),這是一種無色無味的氣體,占全球空氣的 70% 以上。廢氣中剪切排放的份額,即污染空氣的氣態(tài)和固態(tài)物質,實際上只有 1% 左右。然而,幾十年來,減少剪切排放一直是發(fā)動機開發(fā)的核心和重要標準。在 1970 年代初期,隨著當時的歐洲共同體引入了個針對乘用車的統(tǒng)一尾氣排放法規(guī),這一點變得更加重要。從那時起,內燃機的所有應用——從道路和移動機械到固定和船舶應用——都受到越來越嚴格的監(jiān)管。在環(huán)境和健康保護方面取得了令人矚目的成就。例如,移動機械中 NOx 的限值從 1999 年的 9.2 g/kWh 降至目前僅為 0.4 g/kWh。同期,顆粒物限值的百分比下降幅度更大,從 0.54 g/kWh 降至 0.015 g/kWh,相當于 36 倍。令人印象深刻的記錄!
只有通過不斷優(yōu)化的極其高效的廢氣后處理才能取得這些成功。多年前開始的簡單“排氣管”已經經歷了重大的技術發(fā)展,需要發(fā)動機內和發(fā)動機外措施和技術的復雜組合才能符合最嚴格的排放法規(guī):廢氣再循環(huán)、氧化催化劑、微粒過濾器和 SCR 催化劑(通過噴射尿素減少氮氧化物)現(xiàn)在結合在一起,幾乎可以消除有害排放。
盡管廢氣后處理技術水平很高,但在避免有害排放方面的發(fā)展仍未完全達到。可再生化學能源可以設計為比化石能源更清潔地燃燒,并且當與高效的廢氣后處理相結合時,可以實現(xiàn)更低的排放水平。由于可再生生產的化學能源燃燒二氧化碳中性,因此幾乎實現(xiàn)了零排放的目標。