Meglévő motorterek hidrogénesítése

A Sydney-i Új-Dél-Wales Egyetem (UNSW) mérnökeiből álló csapat megtalálta a módját, hogy egy dízelmotort gázolaj és hidrogén keverékével üzemeltethessenek. De ugyan miért is lenne szükségünk egy dízel-hidrogén hibrid motorra, amikor már sok nagyszerű elektromos jármű áll rendelkezésre? Az elektromos autók határozottan nagyszerűek a háztartások számára, de bizonyos esetekben, például a bányászatban, a távolsági szállításban, az energiatermelésben és a mezőgazdaságban, mégsem felelnek meg a nehéz dízelmotorok által „magasra tett lécnek”.

Jelenleg 26 000 vonat közlekedik dízelmotorral az Egyesült Államokban, és potenciálisan több millió teherautó, generátor és egyéb ipari minőségű berendezés üzemel dízel motorral - optimális teljesítményük biztosítása koránt sem vehető félvállról. Évtizedekbe telhet, amíg az elektromos járművek technológiája felváltja a dízelmotorokat ezekben a szegmensekben. Míg egy „átlagember” könnyen elad egy régi autót és vesz egy új elektromos autót, addig az iparban az ilyen változtatások horribilis, többnyire nehezen vállalható költségekkel járnak. Így valószínűleg egy ideig a továbbra is a dízelmotoroknál fogunk időzni.

Az UNSW hidrogén-dízel hibrid elgondolása kapcsán a kutatók azt állítják, hogy módosított dízelmotorjuk 90 százalékban hidrogénnel működik, 26 százalék feletti hatásfokkal. Shawn Kook, a tanulmány egyik szerzője és az UNSW professzora egy sajtóközleményben azt mondta: "Megmutattuk, hogy a meglévő dízelmotorokat át tudjuk alakítani tisztább, hidrogént égető motorokká. Ez az új technológia jelentősen csökkenti a meglévő dízelmotorok CO2-kibocsátását, így nagy szerepet játszhat abban, hogy szénlábnyomunk sokkal kisebb legyen, különösen Ausztráliában, ahol minden bányászati, mezőgazdasági és más nehézipari tevékenység dízelmotorok alkalmazásával zajlik. Ezek a tevékenységek a globális üvegházhatású gázok kibocsátásának akár 7 százalékát is előállítják.”

Kettős üzemanyagú (Dual Fuel) rendszer.

Tudjuk, alapismereteink közé tartozik: a dízelmotorral hajtott járművek dízel-befecskendező egységgel rendelkeznek, a motor dugattyúja a tüzelőanyag-levegő keveréket nagy nyomásra és hőmérsékletre sűríti, ami meggyullad. Ez létrehozza azt a nyomást, amely hajtja a motort. Ennek a folyamatnak a során a dízelmotor szén-dioxidot és NOx-ot (nitrogén-oxidokat) termel, amelyek károsak a környezetünkre.

A hajózásból már ismert kettős (többes) tüzelőanyagú rendszerek jelentősége a közúti szegmensben is felértékelődne! A kutatók szerint a hidrogén és a dízel tüzelőanyag közvetlen keverése az égéstérben növelné az NOx-szennyezést, ezt a kutatók hidrogén-dízel kettős tüzelőanyagú rendszer fejlesztésével gondolják megoldani, amely időzített, nagynyomású hidrogén közvetlen befecskendező egységet használ egy dízelmotorban, amely már dízel-befecskendező egységgel volt felszerelve.

Kook és csapata szerint a gáz – jelen esetben a hidrogén – koncentrációja jellegmező alapján változtatható befecskendezési időn keresztül változik az égéstér különböző szakaszain. Ezek a változások befolyásolhatják az égési reakciót és szabályozhatják a motor által termelt NOx mennyiségét. A kutatók a hidrogén befecskendezésének időzítését használták az NOx-termelés korlátozására. Azzal, hogy az üzemanyag 90 százalékában hidrogént használtak, a motor CO2-kibocsátását mindössze 90 g/kWh-ra tudták korlátozni! Ugye ismerős valahonnan ez az érték! Ez 86 százalékkal kevesebb szén-dioxidot jelent, mint amennyit egy normál dízelmotor bocsátana ki. Ezenkívül az NOx-kibocsátás is jelentősen csökken.

Bár a kutatóknak 18 hónapba telt, mire kifejlesztették első hibrid motorjukat, azt állítják, hogy néhány hónapon belül bármilyen dízelmotor-konstrukciót kettős tüzelőanyagú rendszerré tudnak majd átalakítani.

forrás: arstechnica.com