事實上，所有液壓系統(tǒng)都只包含幾個部件的某種配置：泵、方向控制閥和某種輸出設備（通常是執(zhí)行器或電機）。這些系統(tǒng)使用礦物油，這是一種通過蒸餾原油生產(chǎn)的石油基產(chǎn)品，眾所周知，這種工藝和產(chǎn)品都對環(huán)境有害，但液壓系統(tǒng)對于保持我們的世界運轉絕對必要。

液壓系統(tǒng)如何工作？

油由電動機或發(fā)電機驅動的泵加壓。當控制閥滑到某一位置時，流體可以推動執(zhí)行器或旋轉電機。一旦流體完成其職責，它就會返回泵儲罐，等待再次加壓。

礦物油長期以來一直是液壓系統(tǒng)的首選介質，主要是因為其潤滑性能和相對較低的成本。最近，生物燃料、天然氣和綠色氣體制造商 TotalEnergies 與最大的液壓系統(tǒng)供應商之一博世力士樂 (Bosch Rexroth) 合作，開發(fā)一種不基于傳統(tǒng)石油產(chǎn)品的液壓介質。

博世力士樂和 TotalEnergies 預測未來液壓運動將通過更有效的流體化學來完成。

有效液壓油的協(xié)作

博世和 TotalEnergies 已著手開發(fā)一種更可持續(xù)、含水、可生物降解的液壓介質。TotalEnergies 將提供流體，博世將提供流體的要求和測試。這種新介質的性能需要與標準礦物油達到相同水平，甚至更好。一旦流體被開發(fā)和測試，博世和TotalEnergies還將制定標準化協(xié)議，以便其他制造商在制造不同版本的可生物降解流體時能夠獲得相同的指導方針。

為什么不直接用水呢？

水似乎是一個不錯的選擇；它的可壓縮性較低，而且數(shù)量充足，成本低廉。它也是環(huán)保的，但現(xiàn)實是水絕對不是一個好的液壓解決方案。

水對金屬部件沒有良好的潤滑性能，并且會導致部件腐蝕（生銹）。工作液需要具有與液壓油類似的潤滑特性，不會在短時間內分解，并且不會損壞現(xiàn)有部件。該介質必須與現(xiàn)有設備兼容，因為行業(yè)不會希望僅僅為了促進可生物降解的解決方案而更換數(shù)千個組件。

溫度在最終產(chǎn)品化學中起著重要作用，因為極高和極低的溫度在液壓系統(tǒng)環(huán)境中都很常見。流體不應在高溫下沸騰，低工作溫度不應產(chǎn)生固體（冰）。這兩種情況都對液壓元件造成一定的厄運。

許多設備和工業(yè)應用都使用液壓系統(tǒng)來控制重負載的運動。圖片由Adob??e Stock提供

液壓油的復雜科學

標準液壓油已在建筑行業(yè)和汽車行業(yè)使用多年。液壓油存在許多安全和環(huán)境問題，這也是博世與 TotalEnergies 合作的部分原因。

液壓油的生產(chǎn)不僅對環(huán)境有害，液壓泄漏也對環(huán)境有害。當更換和修理部件或軟管損壞時，液體溢出是很常見的。對于農(nóng)業(yè)、建筑和航海設備來說，這些泄漏經(jīng)常發(fā)生在現(xiàn)場并且難以清理。

如果使用可生物降解的液體，泄漏對環(huán)境的影響就較小。液壓油是一種石油基產(chǎn)品，閃點高于 300°F，在 140°F 時開始分解。即使在相對高溫下，液壓油仍然是許多工業(yè)火災的罪魁禍首，導致建筑物和設備損壞。

設計一種具有阻燃性的可生物降解液壓油解決方案可能是拯救生命和減少財產(chǎn)損失的第一步，同時創(chuàng)造一種環(huán)保產(chǎn)品，為大型運動系統(tǒng)提供更具成本效益的解決方案。