Инженеры из University of New South Wales успешно модернизировали дизельную силовую установку для использования водорода в качестве топлива. Проект позволил значительно сократить эмиссию двуокиси углерода. Об этом сообщил портал TechXplore. Специалисты потратили около полутора лет на разработку уникальной двухкомпонентной инжекторной системы. Специалисты потратили около полутора лет на разработку уникальной двухтопливной системы впрыска, использующей в качестве топлива до 90 процентов водорода. Разработчики уверены, что в будущем модернизация может быть завершена в течение нескольких месяцев.
Вид крупным планом двигателя, работающего на двух видах топлива. Технология разработана сотрудниками UNSW. Shawn Kook
В последнее время во всем электрические транспорт получают все большее распространение. Кроме того, многие страны планируют запретить продажу автомобилей с двигателями внутреннего сгорания в следующем десятилетии. Безусловно, это верный шаг в нужном направлении, но также необходимо быстро развивать технологии, которые смогут заменить большегрузные и дальнемагистральные автомобили, выполняющие тяжелую работу в различных отраслях.
На прошлой неделе издание СМИ сообщили, что грузовики Tesla Semi Trucks сойдут с конвейера до конца года. Другие производители электрических грузовиков в ближайшее время тоже намерены могут последовать этому примеру. Однако полная модернизация тяжелых транспортных средств для перехода на нулевую эмиссию может занять годы, возможно, даже десятилетия.
Модернизация существующих автомобилей
Именно поэтому усилия инженеров UNSW достойны самой высокой оценки. Модернизация существующих дизельных двигателей позволила бы гораздо быстрее перейти на более экологичное топливо.
Одним из наиболее экологичных видов топлива является водород, который производится с использованием возобновляемых источников энергии, в отличие от ископаемых видов топлива, таких как дизель. Исследовательская работа под руководством Шона Кука, проф. School of Mechanical and Manufacturing Engineering, показала, что благодаря новой концепции удалось сократить выбросы CO2 до 90 г/кВт*ч. Это примерно на 86% меньше, чем при работе двигателя на дизельном топливе.
Как работает двухтопливная система?
Специалисты сохранили оригинальную систему подачи дизельного топлива добавив возможность подачи водорода непосредственно в цилиндр. Что любопытно, команда нашла способ избавиться от выбросов окислов азота (NOx), характерных для водородных двигательных установок.
Учёные выяснили, что вместо обычной подачи водорода в двигатель и дальнейшего перемешивания смеси, более эффективно использовать его в расслоенном виде. Другими словами, в одних частях двигателя концентрация водорода возрастает, а в других - снижается. Такой подход позволил значительно сократить эмиссию азотных соединений.
Более того, в отличие от систем водородных топливных элементов, для работы инновационной технологии UNSW, не требуется водород высокой очистки. А поскольку производство высококачественного водорода является довольно затратным мероприятием, новая система может быть развернута с меньшими затратами для конечных пользователей.
Дополнительным преимуществом является повышение энергоэффективности по сравнению с существующими дизельными двигателями, которая, по оценке исследователей, возросла более чем на 26 процентов. Такого эффекта удалось достичь благодаря независимой регулировке интервалов между впрыском обоих видов топлива.
Исследовательская группа уверена в коммерческом использовании технологии в течение ближайших двух лет. Разработчики планируют внедрить ее на промышленных объектах, таких как горнодобывающие предприятия, где уже существуют водородные трубопроводы. В дальнейшем специалисты попытаются сделать свою технологию более мобильной, где также потребуется система хранения водорода.
Результаты исследования были опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy.
Источники: International Journal of Hydrogen Energy, TechXplore
1. (https://techxplore.com/news/2022-10-retrofits-diesel-hydrogen.html)
2. (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319922036771)
3. (https://interestingengineering.com/innovation/retrofit-diesel-engines-hydrogen-fuel)
