Fuel and Combustion

Fuel and Combustion

Evaluation of performance and emissions of dual fuel diesel engine in the presence of biodiesel and photocatalytic nanoparticles from the point of view of economic cycle evaluation method

Document Type : Original Article

Authors
Ramin Arab-Ameri 1
Habib Kolahdooz 2
1 Esfarain azad university
2 Esfarayen azad university
10.22034/jfnc.2025.490196.1414
Abstract
The aim of this research is to evaluate engine performance and greenhouse gas emissions from the perspective of economic evaluation of power generation stages. The dual-fuel approach combines conventional diesel with biodiesel and offers a way to reduce greenhouse gas emissions and increase the renewable content of the fuel. The study evaluates the effects of these additives on engine performance, focusing on key metrics such as power output, fuel efficiency and torque. The research steps include testing a dual-fuel diesel engine (co-combustion of gas and liquid fuels) with different ratios of biodiesel and conventional diesel, along with different types and concentrations of photocatalytic nanoparticles. The analysis of greenhouse gas emissions focuses on pollutants such as nitrogen oxides (NOx), particulate matter (PM) and carbon dioxide (CO2). The results show that the use of biodiesel and photocatalytic nanoparticles in a dual-fuel diesel engine can lead to improved combustion efficiency and lower emissions of bio pollutants. The economic analysis method presents the strengths and weaknesses of the combustion process in achieving the cost-effectiveness case for this approach and highlights the potential savings from reduced greenhouse gas emissions and power generation costs.
.
Keywords
Dual fuel engine
diesel fuel
environmental effects
sustainable power
economic cycle evaluation

Subjects

موتورهای دیزل همچنان نقش محوری را در بخش‌های مختلف از جمله حمل و نقل، کشاورزی و کاربردهای صنعتی ایفا می‌کنند. با این حال، نگرانی‌های مربوط به اثرات زیست‌محیطی آن‌ها، به‌ویژه در مورد انتشار آلاینده‌هایی مانند اکسیدهای نیتروژن، ذرات معلق، مونوکسید کربن و هیدروکربن‌ها، اکتشاف استراتژی‌های نوآورانه برای افزایش عملکرد و کاهش انتشار آلاینده‌ها را ضروری می‌سازد [1، 2].

امروزه حفظ و نگهداری از منابع انرژی و محیط زیست جزو مباحث مهم در بخش‌های حمل و نقل و صنایع است. در پاسخ به این نیازها، شرکت‌های بزرگ خودروسازی و مراکز تحقیقاتی زیادی در حال توسعه تکنولوژی‌های جدید موتور هستند تا بتوانند از مقررات آلاینده‌های منتشره از اگزوز پیروی کنند. اگرچه یک موتور دیزل با بازده حرارتی بالا مزیت کاهش مصرف انرژی را دارد، اما اشکالاتی در خصوص انتشار آلاینده‌ها دارد. موتور دیزل آلاینده‌های اکسیدهای نیتروژن و دوده بیشتری نسبت به موتور بنزینی منتشر می‌کند [3، 4].

بیودیزل به‌عنوان یک سوخت جایگزین برای سوخت دیزل، توانایی کاهش آلایندگی موتور (ذرات معلق، مونوکسیدهای کربن، مونوکسیدهای کربن و هیدروکربن‌ها) را نسبت به سوخت دیزل دارد. ولی از طرفی دیگر در مقابل این مزایا دارای معایبی نیز است. از جمله این معایب می‌توان به کم بودن پایداری اکسیدی شدن، و افزایش نشر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن اشاره کرد. اکسیداسیون بیودیزل منجر به تشکیل هیدروپراکسید می‌شود که موجب تولید رسوبات غیرقابل حل می‌شود و باعث از بین رفتن، خرابی و ایجاد رسوب در فیلترها و انژکتور می‌شود. محصولات نهایی اکسیداسیون نیز گرانروی سوخت را افزایش می‌دهد که منجر به اتمیزه شدن ضعیف سوخت می‌شود. در نتیجه منجر به وارد شدن بیودیزل به محفظه میل لنگ و ایجاد رسوب با روغن روان کننده می‌شود که می‌تواند موجب ایجاد آسیب‌های جدی به موتور شود [5، 6]. 

در طولانی‌مدت آلودگی‌های منتشر شده از موتور دیزل برای سلامتی انسان مضر است، لذا در جوامع پیشرفته، استانداردهای سختگیرانه‌تری برای کاهش آلاینده‌ها وضع شده‌است. از این رو تحقیقات گسترده‌ای در ارتباط با بهبود عملکرد موتور دیزل و کاهش آلودگی‌های خروجی از اگزوز آن در حال انجام است.

روش دیگر، استفاده از افزودنی‌های پر انرژی در راستای بهبود عملکرد موتور و کاهش آلایندگی ناشی از مصرف سوخت است. افزودنی‌ها را می‌توان در چند گروه دسته بندی کرد. گروه اول افزودنی‌های اکسیژن‌دار هستند. پر کاربردترین این افزودنی‌ها شامل متانول، اتانول، گلیسرین تری استات، تری آستین، استون و غیره می‌باشند [7، 8]. حضور محتوای اکسیژن در این افزودنی‌ها موجب کاهش آلایندگی موتور (به‌خصوص انتشار ذرات معلق) و کمک به انجام احتراق کامل طی فرایند احتراق می‌شود [9].

وجود اکسیژن در این افزودنی‌ها، موجب کاهش ارزش حرارتی سوخت (نسبت به سوخت دیزل) و در نتیجه موجب کاهش توان موتور می‌شود. از طرفی دیگر، برای آنکه موتور بتواند کاهش توان ناشی از کاهش ارزش حرارتی سوخت را جبران کند، نیاز به مصرف بیشتر سوخت پیدا می‌کند. بنابراین مصرف ویژه سوخت موتور نیز افزایش می‌یابد [10، 11].

اتخاذ احتراق دوسوخته، استفاده از بیودیزل به‌عنوان سوخت ثانویه در کنار دیزل معمولی، یک راه امیدوارکننده برای بهبود راندمان موتور و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. در حالی که بیودیزل به‌دلیل ماهیت تجدیدپذیر و ردپای کربن کمتر، مزایای زیست‌محیطی بالقوه‌ای را ارائه می‌دهد، اثرات هم افزایی ترکیب بیودیزل با دیزل معمولی در یک مجموعه سوخت دوگانه، به‌ویژه در مورد تأثیرات آن‌ها بر عملکرد موتور و ویژگی‌های انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشناخته باقی مانده‌است [12].

مطالعات انجام شده در زمینه احتراق موتورهای دیزل، حاکی نقش مؤثر سوخت تجدیدپذیر بیودیزل در کاهش سطح انتشارات زیست‌محیطی می‌باشند. اما در کنار کاهش این انتشارات از موتور دیزل، پایین بودن ارزش حرارتی سوخت بیودیزل نسبت به سوخت دیزل همچنین گرانروی بالای این سوخت نسبت به سوخت دیزل باعث کاهش توان تولید شده و افزایش مصرف ویژه سوخت می‌شود. بنابراین، جبران کاهش توان تولید شده با به‌کارگیری مواد افزودنی ضروری می‌یابد. اخیراً، تحقیقات بسیاری در جهت به‌کارگیری انواع افزودنی‌ها در سوخت بیودیزل و دیزل به‌صورت تجربی اجرا شده‌اند. اما با توجه به گستره وسیع و تنوع بالای این افزودنی‌ها، نیاز به اجرای آزمایش‌های تجربی و مطالعات بیشتر در راستای معرفی ترکیب‌های مختلف از افزودنی‌های گازی و نانو، امری ضروری و مهمی شناخته می‌شود. این روند با درنظر گرفتن هزینه سوخت‌های تولید شده و به‌دنبال آن پارامترهای اقتصادی انرژی تولید شده، می‌تواند اهمیت این موضوع را برجسته‌تر کند. در سال‌های اخیر، پژوهشگران در راستای بررسی اثرات متقابل افزودنی‌های مختلف حرکت کرده‌اند تا با استفاده از حداقل مقدار افزودنی بتوانند به تأثیرات بالاتری دست یابند. بسیاری از تحقیقات نشان دادند که احتراق مخلوط‌های افزودنی‌ها باعث کاهش مونوکسیدکربن، اکسیدهای نیتروژن، هیدروکربن‌ها و ذرات معلق در مقایسه با احتراق سوخت دیزل می‌شود. در همین راستا مطالعات زیر می‌توانند مدنظر قرار گیرند:

تامیلوانان و همکاران (2021) مطالعه‌ای برای بررسی تجربی ویژگی‌های کاری موتور احتراق تراکمی با استفاده از تأثیر افزودنی‌های اکسیژن‌دار دی‌اتیل اتر و اتانول به مخلوط‌های بیودیزل انجام دادند. آزمایش‌ها بر روی یک موتور دیزلی تک سیلندر با سرعت ثابت، پاشش مستقیم و سیستم خنک‌کاری با آب تحت شرایط کاری مشابه انجام شدند. نتایج نشان داد، افزایش راندمان حرارتی ترمز تا 7/3% و 2/6% با افزودن اتانول و افزودنی دی‌اتیل اتر در سوخت‌های مخلوط بیودیزل به‌ترتیب در شرایط حداکثر بار به‌دست می‌آید. این روند به‌دلیل وجود محتوای اکسیژن بالاتر و ماهیت فرار مواد افزودنی به وجود می‌آید. ویژگی‌های احتراق مانند فشار درون سیلندر و نرخ آزاد شدن حرارت خالص سوخت‌های حاوی افزودنی دی‌اتیل اتر به‌ترتیب 1/1-2/5% و 4/0-7/%2 بیشتر از سایر مخلوط‌ها به‌دست آمد. این روند عمدتاً به‌دلیل عدد ستان بالاتر و طبیعت فرار بالای دی‌اتیل اتر است. دی‌اتیل اتر منجر به انتشار بیشتر اکسیدهای نیتروژن می‌شود. اما کاهش 2 تا 9 درصدی در انتشار اکسیدهای نیتروژن برای بیودیزل با مخلوط اتانول در مقایسه با همه مخلوط‌های دیگر مشاهده می‌شود. این در نتیجه گرمای نهان تبخیر بالا و عدد ستان کمتر اتانول منجر به کاهش فشار سیلندر در حدود 4/0-6/2% می‌شود و در نهایت منجر به انتشار هیدروکربن‌ها و مونوکسیدهای کربن نسوخته بیشتر می‌شود. مطالعات انرژی و اگزرژی به تجزیه و تحلیل نتیجه اتانول و افزودنی دی‌اتیل اتر همراه با ترکیبی از بیودیزل کمک می‌کند. راندمان اگزرژی سوخت‌های ترکیبی دی‌اتیل اتر تا 3/2 تا 6 درصد در مقایسه با سایر مخلوط‌ها در همه شرایط بار افزایش می‌یابد. پیشنهاد اصلی این مطالعه، بررسی تأثیرات متقابل دی‌اتیل اتر و اتانول برای پوشش معایب این دو افزودنی در مخلوط سوخت حاوی بیودیزل بود [13].

پراکاش و همکاران (2021) تأثیر افزودن پروپیل الکل به بیودیزل را در یک موتور دیزل بررسی کردند تا تأثیر آن را بر ویژگی‌های انتشار موتور دیزل مشاهده کنند. دو مخلوط سوخت با غلظت‌های مختلف بیودیزل و افزودنی‌های اکسیژن‌دار شامل 95 درصد بیودیزل + 5 درصد پروپیل الکل و 90 درصد بیودیزل + 10 درصد پروپیل الکل تهیه شد. نتایج نشان داد که بیودیزل در معرض افزودن پروپیل الکل 81/3، 99/7 و 3/5 درصد کاهش انتشار مونوکسیدهای کربن، هیدروکربن‌ها، و اکسیدهای نیتروژن نسبت به بیودیزل خالص دارد. علاوه بر این، سوخت اصلاح شده در حین کار نیازی به تغییر در طراحی موتور نداشت [14].

حقیقت شعار و همکاران (2021) از تری اتیلن گلیکول مونو متیل اتر به‌عنوان یک افزودنی اکسیژن‌دار به‌دست آمده از گلیسرول با روش اتریفیکاسیون در مخلوط دیزل / بیودیزل استفاده کردند. در این مطالعه از احتراق دوسوخته با استفاده از گاز طبیعی استفاده شد. مطالعه در بار کامل و دور 1500 دور در دقیقه و دو سطح بیودیزل 5 و 20 درصد استفاده شد. تری اتیلن گلیکول مونو متیل اتر در چهار سطح (1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 درصد حجمی) به مخلوط سوخت اضافه شد. نتایج نشان داد که تبدیل و بازیافت گلیسرول به افزودنی تری اتیلن گلیکول مونو متیل اتر مهم است، زیرا وجود اکسیژن در ساختار شیمیایی افزودنی تری اتیلن گلیکول مونو متیل اتر می‌تواند آن را به یک افزودنی اکسیژن‌دار مناسب تبدیل کند. تری اتیلن گلیکول مونو متیل اتر به‌عنوان یک افزودنی اکسیژن‌دار بیشترین پارامترهای موتور را بهبود بخشید. سوخت‌های اکسیژن‌دار به فرآیند احتراق کمک کردند و آن را بهبود بخشیدند. بهترین شرایط با افزودن 2/0 درصد حجمی افزودنی تری‌اتیلن گلیکول مونو متیل اتر به سوخت دیزل در حضور 70 درصد گاز طبیعی، در مقایسه با توان ترمزی احتراق معمولی دیزل و راندمان حرارتی ترمزی به‌ترتیب به میزان 54/10 و 77/12 درصد افزایش یافت، اما هزینه توان تولیدی 16/20 درصد کاهش یافت. همچنین انتشار مونوکسیدهای کربن، مونوکسیدهای کربن و اکسیدهای نیتروژن به‌ترتیب 77/76، 9/40، 31/1 درصد کاهش یافت [15].

عمید و همکاران (202۰) به معرفی و آزمایش یک افزودنی اکسیژن‌دار جدید مشتق از پسماند تولید بیودیزل، یعنی دی استات اتیلن گلیکول بر روی ویژگی‌های عملکرد و انتشار یک موتور دیزلی با سوخت ترکیبات دیزل / بیودیزل اختصاص یافت. سوخت دیزل معدنی و ترکیبات آن با بیودیزل در دو درصد 5 و 20 درصد در آزمایش موتور استفاده شد. این مخلوط سوخت با اتیلن گلیکول دی استات در سه سطح حجمی در محدوده 1-3% مخلوط شد. موتور تحت شرایط بار موتور متفاوت از حالت دور آرام تا بار کامل با سرعت ثابت موتور 1500 دور در دقیقه کار می‌کرد. به‌طور کلی، جذاب‌ترین نتایج زمانی به‌دست آمد که 

سوخت دیزل با دوز 3% حجمی اتیلن گلیکول دی استات در شرایط بار متوسط موتور استفاده شد. این ترکیب سوخت اکسیژنه می‌تواند منجر به کاهش قابل توجهی در انتشار اکسیدهای نیتروژن و دی‌اکسید کربن شود، اما می‌تواند منجر به افزایش نامطلوب در انتشار هیدروکربن نسوخته در مقایسه با سوخت دیزل بدون افزودنی شود. به‌طور خاص، انتشار اکسیدهای نیتروژن و دی‌اکسید کربن به‌ترتیب 9/1-3/4 و 6/1-1/3 برابر کاهش یافت، در حالی که انتشار هیدروکربن نسوخته برای ترکیب سوخت انتخابی تحت بارهای متوسط موتور 9/1-6/3 برابر افزایش یافت. انتشار مونوکسید کربن برای این ترکیب سوخت با دیزل تمیز قابل مقایسه بود. علاوه بر این، کاهش قابل توجهی در اکسیدهای نیتروژن و انتشار دی‌اکسید کربن با کاهش جزئی در راندمان حرارتی ترمز موتور (≈5%) به‌دست آمد. به‌عنوان یک نتیجه‌گیری، افزودنی اکسیژن‌دار توسعه‌یافته می‌تواند برای فرمول‌بندی مجدد سوخت دیزل با هدف کاهش قابل ملاحظه انتشار اکسیدهای نیتروژن استفاده شود [16].

در مطالعه‌ای دیگر که توسط جایابال و همکاران (2020) انجام شد، بیودیزل استخراج شده از بذر ساپوتا به‌روش ترانس استریفیکاسیون همراه با سوخت دیزل در یک موتور دیزل تک سیلندر با تزریق مستقیم ریل مشترک مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق تأثیر افزودنی‌های اکسیژن‌دار، زمان‌بندی تزریق و گردش مجدد گازهای خروجی را بر ویژگی‌های عملکردی و آلایندگی موتور بررسی شد. برای این منظور، افزودنی ان-بوتانول و دی متیل کربنات به‌عنوان افزودنی به مخلوط B40 استفاده شد. نتایج نشان داد که فشارهای اوج درون سیلندر و نرخ آزادسازی گرما به آرامی کاهش می‌یابد. هر دو ترکیب اکسیژن‌دار بازده حرارتی ترمز مشابهی را نشان دادند و کاهش 7/4 درصدی در مقایسه با عملکرد دیزل ارائه دادند. 60% کاهش در انتشار اکسیدهای نیتروژن زمانی به‌دست آمد که سوخت با ترکیب ان-بوتانول و دیزل باشد. انتشار دوده در حضور افزودنی‌های اکسیژن‌دار به میزان قابل توجهی کاهش یافت. به‌طور خلاصه، ان-بوتانول و دی متیل کربنات را می‌توان به‌عنوان افزودنی‌های اکسیژن‌دار در ترکیب سوخت دیزل / بیودیزل توصیه کرد [17].

را جو و همکاران (2020) بر روی تأثیر مواد افزودنی مختلف اکسیژن مانند دی اتیل اتر، دی متیل اتر و دی متیل کربنات به مخلوط بیودیزل 20 درصدی با غلظت‌های مختلف (6 درصد و 12 درصد حجمی) برای بررسی ویژگی‌های موتور متمرکز شدند. نتایج آزمایش نشان داد که 12 درصد دی اتیل اتر اضافه‌شده، افزایش قابل توجهی در راندمان حرارتی ترمز نشان‌می‌دهد که 4.22% بیشتر از مخلوط بیودیزل است. به‌طور مشابه، 12 درصد دی اتیل اتر کاهش قابل توجهی در انتشارات مضر خروجی موتور مانند مونوکسید کربن، هیدروکربن، اکسیدهای نیتروژن و دوده نشان داده است که در مقایسه با سوخت دیزل به‌ترتیب حدود 68/10%، 33/33%، 33/10% و 72/27% کمتر است. در بار کامل علاوه بر این، نتایج شبیه‌سازی نظری DIESEL-RK با مقادیر تجربی انجام شده در شرایط عملیاتی مشابه مقایسه شد و استنباط شد که 12 درصد دی اتیل اتر اضافه‌شده به بیودیزل ویژگی‌های موتور امیدوارکننده را هم از نظر تجربی و هم از نظر تئوری نشان داده است [18].

بیودیزل جایگزین پایداری برای دیزل فسیلی است، زیرا می‌تواند از منابع تجدیدپذیر مانند روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی تولید شود. سازگاری آن با موتورهای دیزلی معمولی، آن را به گزینه‌ای جذاب برای کاهش اتکا به سوخت‌های فسیلی و کاهش انتشار کربن تبدیل می‌کند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک استفاده بهینه از آن در احتراق دوسوخته (گاز طبیعی و دیزل) و هم افزایی بالقوه آن با سایر فناوری‌های کاهش انتشار مورد نیاز است. بررسی این مطالعه در مورد عملکرد و انتشار یک موتور دیزل دوسوخته (گاز طبیعی و دیزل) با نانوذرات بیودیزل و فوتوکاتالیستی به این شکاف تحقیقاتی می‌پردازد و بینش‌های ارزشمندی را در مورد پیامدهای عملی اتخاذ این فناوری‌ها ارائه می‌دهد.

علاوه بر این، صرفه اقتصادی اجرای استراتژی‌های کاهش آلاینده و سوخت جایگزین برای سهام‌داران و سیاست‌گذاران صنعت یک ملاحظات حیاتی است. روش هزینه چرخه عمر چارچوبی جامع برای ارزیابی پیامدهای اقتصادی بلندمدت پذیرش فناوری با در نظر گرفتن عواملی مانند سرمایه‌گذاری اولیه، هزینه‌های عملیاتی و پس‌انداز بالقوه ارائه می‌دهد. با استفاده از این روش برای ارزیابی امکان‌سنجی اقتصادی احتراق دوسوخته با بیودیزل و نانوذرات فوتوکاتالیستی، این مطالعه اطلاعات ارزشمندی را برای تصمیم‌گیری سرمایه‌گذاری و سیاست‌گذاری در اختیار تصمیم‌گیرندگان قرار می‌دهد. این رویکرد جامع تضمین می‌کند که اهداف زیست‌محیطی با ملاحظات اقتصادی همسو هستند و پذیرش فناوری‌های موتور دیزل پایدار را تسهیل می‌کند.

این مطالعه با نیاز مبرم به پرداختن به انتشارات از موتورهای دیزل، پتانسیل بیودیزل و نانوذرات فوتوکاتالیستی برای کاهش این انتشارات و اهمیت در نظر گرفتن عوامل اقتصادی در پذیرش فناوری توجیه می‌شود. با ارزیابی احتراق دوسوخته (گاز طبیعی و دیزل) با بیودیزل و نانوذرات فوتوکاتالیستی از منظر روش هزینه چرخه عمر، این مطالعه به پیشبرد راه حل‌های حمل و نقل پایدار و اطلاع‌رسانی در تصمیم‌گیری در صنعت موتور دیزل کمک می‌کند.

[1] S. Gowrishankar and A. J. E. Krishnasamy, "Emulsification–A promising approach to improve performance and reduce exhaust emissions of a biodiesel fuelled light-duty diesel engine, " vol. 263, p. 125782, 2023.
[2] B. J. Bora, P. Sharma, B. Deepanraj, and Ü. J. F. Ağbulut, "Investigations on a novel fuel water hyacinth biodiesel and Hydrogen-Powered engine in Dual-Fuel Model: Optimization with I-optimal design and desirability, " vol. 345, p. 128057, 2023.
[3] A. Hashemi-Nejhad, B. Najafi, S. Ardabili, G. Jafari, and A. Mosavi, "The Effect of Biodiesel, Ethanol, and Water on the Performance and Emissions of a Dual-Fuel Diesel Engine with Natural Gas: Sustainable Energy Production through a Life Cycle Assessment Approach, " International Journal of Energy Research, vol. 2023, 2023.
[4] T. Bradley, M. A. Rajaeifar, A. Kenny, C. Hainsworth, V. del Pino, Y. del Valle Inclán, I. Povoa, P. Mendonça, L. Brown, and A. Smallbone, "Life cycle assessment of microalgae-derived biodiesel, " The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 28, no. 5, pp. 590-609, 2023.
[5] T. Ramesh, A. Sathiyagnanam, M. V. D. Poures, and P. Murugan, "A Comprehensive Study on the Effect of Dimethyl Carbonate Oxygenate and EGR on Emission Reduction, Combustion Analysis, and Performance Enhancement of a CRDI Diesel Engine Using a Blend of Diesel and Prosopis juliflora Biodiesel, " International Journal of Chemical Engineering, vol. 2022, 2022.
[6] D. Rathore, S. Sevda, S. Prasad, V. Venkatramanan, A. K. Chandel, R. Kataki, S. Bhadra, V. Channashettar, N. Bora, and A. J. B. Singh, "Bioengineering to Accelerate Biodiesel Production for a Sustainable Biorefinery, " vol. 9, no. 11, p. 618, 2022.
[7] S. Faizollahzadeh Ardabili, "Improving the combustion process of biodiesel using additives, " Ph.D. thesis Fundamental, Biosystem Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, 2021.
[8] H. Hosseinzadeh-Bandbafha, S. Rafiee, P. Mohammadi, B. Ghobadian, S. S. Lam, M. Tabatabaei, and M. Aghbashlo, "Exergetic, economic, and environmental life cycle assessment analyses of a heavy-duty tractor diesel engine fueled with diesel–biodiesel-bioethanol blends, " Energy Conversion Management, vol. 241, p. 114300, 2021.
[9] M. J. Eslami, B. Hosseinzadeh Samani, S. Rostami, R. Ebrahimi, and A. J. B. Shirneshan, "Investigating and optimizing the mixture of hydrogen-biodiesel and nano-additive on emissions of the engine equipped with exhaust gas recirculation, " pp. 1-12, 2022.
[10]         A. J. Anthony, U. Bhojwani, A. Mittal, B. Singh, and U. Rehani, "Life cycle assessment of biodiesel and overview of the challenges in production of the biodiesel, " in AIP Conference Proceedings, 2021, vol. 2396, no. 1: AIP Publishing.
[11]         S. Zapata-Boada, M. Gonzalez-Miquel, M. Jobson, and R. Cuellar-Franca, "Integrating Process Simulation and Life Cycle Assessment to Evaluate the Economic and Environmental Performance of Algae Biodiesel, " in Computer Aided Chemical Engineering, vol. 50: Elsevier, 2021, pp. 1903-1908.
[12]         S. F. Ardabili, B. Najafi, M. Aghbashlo, Z. Khounani, and M. Tabatabaei, "Performance and emission analysis of a dual-fuel engine operating on high natural gas substitution rates ignited by aqueous carbon nanoparticles-laden diesel/biodiesel emulsions," Fuel, vol. 294, p. 120246, 2021.
[13]         A. Tamilvanan, K. Balamurugan, B. Ashok, P. Selvakumar, S. Dhamotharan, M. Bharathiraja, and V. Karthickeyan, "Effect of diethyl ether and ethanol as an oxygenated additive on Calophyllum inophyllum biodiesel in CI engine, " Environmental Science and Pollution Research, vol. 28, pp. 33880-33898, 2021.
[14]         S. Prakash, S. J. Abraham Baby, and K. Manikandan, "Emission study of alcohol–biodiesel blends propelled diesel engine, " International Journal of Ambient Energy, vol. 42, no. 3, pp. 292-296, 2021.
[15]         F. H. Shoar, B. Najafi, and A. Mosavi, "Effects of triethylene glycol mono methyl ether (TGME) as a novel oxygenated additive on emission and performance of a dual-fuel diesel engine fueled with natural gas-diesel/biodiesel," Energy Reports, vol. 7, pp. 1172-1189, 2021.
[16]         S. Amid, M. Aghbashlo, M. Tabatabaei, A. Hajiahmad, B. Najafi, H. S. Ghaziaskar, H. Rastegari, H. Hosseinzadeh-Bandbafha, and P. Mohammadi, "Effects of waste-derived ethylene glycol diacetate as a novel oxygenated additive on performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with diesel/biodiesel blends, " Energy Conversion Management, vol. 203, p. 112245, 2020.
[17]         R. Jayabal, L. Thangavelu, and S. Subramani, "Combined effect of oxygenated additives, injection timing and EGR on combustion, performance and emission characteristics of a CRDi diesel engine powered by sapota biodiesel/diesel blends," Fuel, vol. 276, p. 118020, 2020.
[18]         V. D. Raju, H. Venu, L. Subramani, P. Kishore, P. Prasanna, and D. V. Kumar, "An experimental assessment of prospective oxygenated additives on the diverse characteristics of diesel engine powered with waste tamarind biodiesel, " Energy, vol. 203, p. 117821, 2020.
[19]         B. A. Oni, S. E. Sanni, B. O. Ezurike, and E. E. J. A. E. J. Okoro, "Effect of corrosion rates of preheated Schinzochytrium sp. microalgae biodiesel on metallic components of a diesel engine, " vol. 61, no. 10, pp. 7509-7528, 2022.
[20]         W. T. França, M. V. Barros, R. Salvador, A. C. de Francisco, M. T. Moreira, and C. M. J. T. I. J. o. L. C. A. Piekarski, "Integrating life cycle assessment and life cycle cost: A review of environmental-economic studies, " vol. 26, pp. 244-274, 2021.
[21]         I. G. Kerdan and D. M. J. A. E. Gálvez, "Artificial neural network structure optimisation for accurately prediction of exergy, comfort and life cycle cost performance of a low energy building, " vol. 280, p. 115862, 2020.
[22]         H. Yamashita and H. Li, Nanostructured photocatalysts. Springer, 2016.
[23]         R. S. Gavhane, A. M. Kate, A. Pawar, M. R. Safaei, M. E. M. Soudagar, M. Mujtaba Abbas, H. Muhammad Ali, N. R Banapurmath, M. Goodarzi, and I. A. Badruddin, "Effect of zinc oxide nano-additives and soybean biodiesel at varying loads and compression ratios on VCR diesel engine characteristics, " Symmetry, vol. 12, no. 6, p. 1042, 2020.
[24]         M. E. M. Soudagar, N.-N. Nik-Ghazali, M. A. Kalam, I. A. Badruddin, N. R. Banapurmath, M. A. B. Ali, S. Kamangar, H. M. Cho, and N. Akram, "An investigation on the influence of aluminium oxide nano-additive and honge oil methyl ester on engine performance, combustion and emission characteristics," Renewable Energy, vol. 146, pp. 2291-2307, 2020.
[25]         M. E. M. Soudagar, N.-N. Nik-Ghazali, M. A. Kalam, I. A. Badruddin, N. Banapurmath, T. Y. Khan, M. N. Bashir, N. Akram, R. Farade, and A. Afzal, "The effects of graphene oxide nanoparticle additive stably dispersed in dairy scum oil biodiesel-diesel fuel blend on CI engine: performance, emission and combustion characteristics," Fuel, vol. 257, p. 116015, 2019.
[26]         E. Khalife, M. Tabatabaei, B. Najafi, S. M. Mirsalim, A. Gharehghani, P. Mohammadi, M. Aghbashlo, A. Ghaffari, Z. Khounani, and T. R. Shojaei, "A novel emulsion fuel containing aqueous nano cerium oxide additive in diesel–biodiesel blends to improve diesel engines performance and reduce exhaust emissions: Part I–Experimental analysis, " Fuel, vol. 207, pp. 741-750, 2017.
[27]         E. Akbarian, B. Najafi, M. Jafari, S. Faizollahzadeh Ardabili, S. Shamshirband, and K.-w. Chau, "Experimental and computational fluid dynamics-based numerical simulation of using natural gas in a dual-fueled diesel engine," Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol. 12, no. 1, pp. 517-534, 2018.
[28]         R.-H. Chen, T. X. Phuoc, D. J. I. J. o. H. Martello, and M. Transfer, "Effects of nanoparticles on nanofluid droplet evaporation," vol. 53, no. 19-20, pp. 3677-3682, 2010.
[29]         H. Tyagi, P. E. Phelan, R. Prasher, R. Peck, T. Lee, J. R. Pacheco, and P. J. N. l. Arentzen, "Increased hot-plate ignition probability for nanoparticle-laden diesel fuel, " vol. 8, no. 5, pp. 1410-1416, 2008.
[30]         M. Tabatabaei, M. Aghbashlo, B. Najafi, H. Hosseinzadeh-Bandbafha, S. F. Ardabili, E. Akbarian, E. Khalife, P. Mohammadi, H. Rastegari, and H. S. J. J. o. c. p. Ghaziaskar, "Environmental impact assessment of the mechanical shaft work produced in a diesel engine running on diesel/biodiesel blends containing glycerol-derived triacetin," vol. 223, pp. 466-486, 2019.
[31]         B. Singh, J. Kaur, and K. J. J. o. E. R. T. Singh, "Production of biodiesel from used mustard oil and its performance analysis in internal combustion engine, " vol. 132, no. 3, p. 031001, 2010.
[32]         D. Yuvarajan, M. D. Babu, N. BeemKumar, and P. A. J. A. P. R. Kishore, "Experimental investigation on the influence of titanium dioxide nanofluid on emission pattern of biodiesel in a diesel engine, " vol. 9, no. 1, pp. 47-52, 2018.
[33]         K. Fangsuwannarak and K. J. R. R. P. M. O. M. Triratanasirichai, "Improvements of palm biodiesel properties by using nano-TiO2 additive, exhaust emission and engine performance, " vol. 43, pp. 111-118, 2013.
[34]         M. Shahabuddin, A. Liaquat, H. Masjuki, M. Kalam, M. J. R. Mofijur, and S. E. Reviews, "Ignition delay, combustion and emission characteristics of diesel engine fueled with biodiesel, " vol. 21, pp. 623-632, 2013.
[35]         A. E. Özçelik, H. Aydoğan, M. J. E. C. Acaroğlu, and Management, "Determining the performance, emission and combustion properties of camelina biodiesel blends, " vol. 96, pp. 47-57, 2015.
[36]         A. N. Ozsezen, M. J. E. C. Canakci, and Management, "Determination of performance and combustion characteristics of a diesel engine fueled with canola and waste palm oil methyl esters, " vol. 52, no. 1, pp. 108-116, 2011.
[37]         T. Maggos, J. Bartzis, M. Liakou, and C. J. J. o. h. m. Gobin, "Photocatalytic degradation of NOx gases using TiO2-containing paint: A real scale study, " vol. 146, no. 3, pp. 668-673, 2007.