Μια νέα εφεύρεση μετατρέπει τους κινητήρες ντίζελ σε κινητήρες υδρογόνου

Ένα νέο σύστημα μετατρέπει τους υπάρχοντες κινητήρες ντίζελ σε συστήματα που καταναλώνουν 90% υδρογόνο, μειώνοντας τις εκπομπές CO2 περισσότερο από 85% σε σύγκριση με τον αρχικό μηχανισμό και αυξάνοντας ταυτόχρονα την απόδοση του οχήματος. Σύμφωνα με τους εφευρέτες του, ο πατενταρισμένος μηχανισμός θα μπορούσε να φτάσει στην αγορά σε «ένα ή δύο χρόνια».

Αν και η εκπομπή 15% CO2 δεν είναι η μηδενική ρύπανση που προσφέρει ένας κινητήρας κυψελών καυσίμου υδρογόνου, η δυνατότητα μετατροπής του παγκόσμιου στόλου πετρελαιοκίνητων οχημάτων με μειωμένο κόστος και εξάλειψης του 85% των εκπομπών θα είχε εξαιρετικά σημαντικό αντίκτυπο στο περιβάλλον και τις τσέπες των ελεύθερων επαγγελματιών. Επιπλέον, αυτό το νέο σύστημα μειώνει τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx) κάτω από το επίπεδο του μη τροποποιημένου κινητήρα ντίζελ.

Η εφεύρεσή του – όπως φαίνεται από τη μελέτη που δημοσιεύτηκε από μια ομάδα μηχανικών από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας, στο Σίδνεϊ, στο επιστημονικό περιοδικό International Journal of Hydrogen Energy – είναι ένα σύστημα διπλής έγχυσης με το οποίο ο αρχικός κινητήρας περνά για χρήση 90% υδρογόνο και 10% ντίζελ. Ο επικεφαλής του έργου – ο καθηγητής Shawn Kook της Σχολής Μηχανολόγων και Κατασκευαστικών Μηχανικών του Αυστραλιανού πανεπιστημίου – λέει ότι ενώ υπάρχουν άλλα συστήματα που μετατρέπουν τις υπάρχουσες μηχανές εσωτερικής καύσης σε κινητήρες υδρογόνου, δεν είναι αποδοτικοί και είναι δυνητικά επικίνδυνοι. Η αρχιτεκτονική του, διαβεβαιώνει, δεν έχει αυτά τα προβλήματα.

Το σύστημά του διατηρεί τον αρχικό μηχανισμό ψεκασμού ντίζελ στον κινητήρα «αλλά προσθέτει έγχυση καυσίμου υδρογόνου απευθείας στον κύλινδρο». Αυτό, που έγινε δυνατό από έναν νέο ηλεκτρονικό μηχανισμό ελέγχου, είναι ένα από τα κλειδιά όχι μόνο για την ασφάλειά του και την πρόσθετη απόδοση, αλλά και για τη μείωση των NOx, λέει ο Kook: «Αν απλώς βάλεις υδρογόνο στον κινητήρα και αφήσεις τα πάντα να αναμειχθούν, θα έχουμε πολλές εκπομπές NOx, που είναι μια σημαντική αιτία ατμοσφαιρικής ρύπανσης και όξινης βροχής , αλλά αν το κάνετε στρωματοποιημένο, που σημαίνει ότι ορισμένες περιοχές έχουν περισσότερο υδρογόνο και ορισμένες περιοχές έχουν λιγότερο υδρογόνο, τότε μπορούμε να μειώσουμε τις εκπομπές NOx κάτω από αυτές ενός αμιγούς κινητήρα ντίζελ. Οι ερευνητές τονίζουν επίσης ότι το σύστημά τους δεν απαιτεί το υδρογόνο υψηλής καθαρότητας που χρειάζεται ένα όχημα κυψελών καυσίμου υδρογόνου, το οποίο είναι πιο ακριβό στην παραγωγή. Θα αρχίσουν να το εφαρμόζουν, λένε, σε οχήματα για οδικές, θαλάσσιες και σιδηροδρομικές μεταφορές, καθώς και σε αγροτικές, μεταλλευτικές και άλλες βιομηχανικές δραστηριότητες.

Εάν λειτουργεί πραγματικά όπως περιγράφεται, αυτή η νέα εφεύρεση θα αντιπροσώπευε ίσως τον πιο ορθολογικό τρόπο αντιμετώπισης του προβλήματος των εκπομπών χωρίς να τεθεί σε κίνδυνο το μέλλον του πλανήτη. Τα οχήματα 100% καύσης υδρογόνου που πρόκειται να κατασκευάσουν η Toyota ή η BMW μπορεί να είναι μια βιώσιμη λύση, αλλά θα συνεχίσουν να έχουν επιπλέον κόστος για τους χρήστες, οι οποίοι θα πρέπει να αγοράσουν ένα νέο όχημα. Επίσης για το περιβάλλον: αν και το οικολογικό του κόστος είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό των μπαταριών – των οποίων η κατασκευή, σύμφωνα με τη Volvo, είναι 70% πιο ρυπογόνος από ένα αυτοκίνητο εσωτερικής καύσης – θα είναι πάντα καλύτερο να μετατρέψετε ένα υπάρχον όχημα παρά να  αγοράσετε νέο.

Τα οχήματα με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου θα ήταν, στα χαρτιά, η σχεδόν τέλεια λύση παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιούν μικρές κυψέλες «buffer» για τη ρύθμιση της ροής ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα μετάδοσης κίνησης. Όμως, ακόμα κι αν το  Κόστος Ενέργειας (LCoE) της παραγωγής υδρογόνου με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας πέσει, οι ειδικοί εκτιμούν ότι υπάρχει ακόμα αρκετό περιθώριο.Η Κίνα θέλει ένα εκατομμύριο αυτοκίνητα υδρογόνου στους δρόμους το 2035. Οι Ιάπωνες θέλουν 800.000 οχήματα μέχρι το 2030. Οι ΗΠΑ ελπίζουν να έχουν πέντε εκατομμύρια αυτοκίνητα ενεργού υδρογόνου μέχρι το 2050. Και στην Ευρώπη φημολογείται ότι η ΕΕ θέλει 4,3 εκατομμύρια οχημάτων αυτού του τύπου μέχρι το 2030. Ως εκ τούτου, ο Kook επισημαίνει ότι αυτό το σύστημα έγχυσης μπορεί να βοηθήσει γρήγορα στη μείωση της ρύπανσης με χαμηλό κόστος : «Το να μπορείς να μετατρέψεις  κινητήρες ντίζελ που είναι ήδη εκεί έξω, είναι πολύ πιο γρήγορο από το να περιμένεις την ανάπτυξη εντελώς νέων συστημάτων κυψελών καυσίμου που μπορεί να μην είναι εμπορικά διαθέσιμοι σε μεγαλύτερη κλίμακα για τουλάχιστον μια δεκαετία».

Share on Facebook