废食用油与煤油共氢化燃料：一种提升烹饪炉效能的可持续能源解决方案

本研究针对废食用油(WCO)作为替代燃料存在的燃烧效率低、炉具寿命短等问题，通过氢化技术将WCO与煤油共混，在100℃反应60分钟制备新型燃料。实验表明氢化燃料闪点提升2-5℃，热值提高3-5%，热效率提升8.8%，为城市废弃物资源化利用和清洁烹饪(SDGs 7/12/13)提供了技术支撑。

　　

在全球能源紧缺和环境污染的双重压力下，发展中国家普遍面临烹饪燃料选择困境——城市依赖化石燃料（煤油、LPG），农村使用生物质燃料（木柴、畜粪）。据预测，到2030年全球仍有25%人口无法获得清洁烹饪方案。与此同时，废食用油(WCO)的回收处理成为城市环境治理难题，中国每年产生约113.5万吨WCO，其中60%被回收用于制皂或生物柴油。但传统WCO直接燃烧存在热值低、燃烧不稳定等问题，严重制约其作为替代燃料的应用。

针对这一挑战，国内研究人员创新性地将石油工业中的氢化技术应用于WCO燃料改性。通过在100℃、60分钟条件下对WCO-煤油混合燃料进行部分氢化，利用质子核磁共振(¹H NMR)分析分子结构变化，结合标准沸水测试(1.5 bar压力)评估炉具性能。研究采用多属性决策分析(MADM)对五种燃料组合进行综合评价，首次系统揭示了氢化技术对烹饪燃料特性的影响规律。

关键技术包括：

1. 催化转移氢化(CTH)技术处理WCO-煤油混合燃料
2. ¹H NMR分析饱和脂肪族质子变化
3. 沸水测试量化热效率提升
4. 激光粒度仪测量排气颗粒物分布
5. MADM模型优化燃料配比

【结果与讨论】
分子结构层面，氢化使WCO双键转化率显著提升，饱和脂肪族质子增加，这直接导致燃料闪点提高2-5℃。热值测试显示氢化燃料能量密度提升3-5%，其中WCO70-煤油30混合燃料表现最优。燃烧特性方面，氢化燃料的火焰温度分布更均匀，热效率最高提升8.8%，虽燃料消耗增加10.2%，但排气颗粒物中值直径(D₅₀)降低23%。

【结论】
该研究证实氢化技术可有效改善WCO燃料特性：

1. 分子结构上减少双键数量，增加饱和组分
2. 物理特性方面提高闪点和热值
3. 燃烧性能使热效率提升8.8%
4. 环境效益表现为颗粒物排放降低

这项发表于《Fuel》的研究为城市废弃物能源化利用提供了新思路，通过化工技术与能源科学的交叉创新，既解决了WCO处置难题，又开发出符合SDGs 7(清洁能源)、12(负责任消费)和13(气候行动)的可持续燃料方案。特别值得注意的是，该技术路线无需复杂设备改造，可直接应用于现有炉具系统，在发展中国家具有显著推广价值。研究团队建议后续可探索镍基催化剂优化和连续化反应器设计，以进一步提升氢化效率。