Меньше значит больше: новое понимание формирования сажи

Исследователи из Научно-исследовательского центра чистого сгорания Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) совместно с коллегами из Национального университета Ирландии в Голуэе и компанией Saudi Aramco разработали усовершенствованную модель, которая точнее предсказывает образование сажи при сгорании топлива. Ключом к повышению точности стало более детальное рассмотрение химических путей формирования крупных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).

Точное моделирование образования сажи — частиц углерода, вредных для дыхательной системы и усиливающих парниковый эффект, — затруднено из-за множества факторов. Новая работа устраняет важный пробел, показывая, что для корректного прогноза необходимо учитывать не просто ПАУ, а именно крупные молекулы ПАУ, которые вносят наибольший вклад в образование сажи. Разработанная модель описывает реакции, ведущие к формированию ПАУ размером до семи углеродных колец (всего 24 атома углерода).

«Более крупные молекулы ПАУ часто игнорировались в предыдущих исследованиях, — отметил Хонг Им из KAUST. — Однако их рассмотрение необходимо для точного прогнозирования уровня сажи». Модель, основанная пока на простом топливе, в будущем будет расширена для бензина и авиационного топлива. Также, по словам ученого, ведутся исследования формирования сажи под влиянием турбулентных колебаний в пламени.