Sistema de retrofit converte motores diesel existentes para funcionarem com 90% de hidrogénio

Os investigadores da UNSW criaram um protótipo e testaram um sistema de modernização que converte motores diesel para funcionarem com 90% de hidrogénio, reduzindo radicalmente as emissões de dióxido de carbono e óxido nitroso, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência em impressionantes 26% no processo.

Operando com 10% de diesel, o processo não é uma conversão totalmente verde para motores a diesel, mas oferece uma maneira para certas empresas reduzirem enormemente a sua produção de emissões sem desperdiçar ativos existentes que ainda poderiam permanecer úteis por um longo tempo.

O sistema de retrofit mantém o sistema de injeção diesel, mas adiciona injeção de hidrogênio diretamente no cilindro, bem como controle independente do tempo de injeção para os sistemas de hidrogênio e diesel. Não requer hidrogênio particularmente de alta pureza, e a equipe demonstrou que sua técnica de injeção de hidrogênio "estratificado", que cria bolsões de concentrações de hidrogênio mais altas e mais baixas no cilindro, reduz a incidência de emissões de óxido nitroso abaixo daquelas de um cilindro direto. diesel.

As emissões globais de dióxido de carbono diminuem cerca de 85%, para cerca de 90 gramas/kWh de energia – o que representaria certamente um sólido passo intermédio rumo à descarbonização total para muitas operações que utilizam grandes frotas de veículos a diesel.

É claro que depende da disponibilidade de hidrogénio – o que, na maioria das áreas, ainda não é o caso. Mas como principal alternativa de veículo verde às baterias de lítio, a hora do hidrogénio pode estar a chegar. A escassez no fornecimento de lítio parece destinada a abalar o mercado de veículos elétricos com bateria nos próximos anos, exatamente quando as regulamentações governamentais começarem a entrar em vigor para acelerar seriamente a transição para uma condução com emissões zero em muitas jurisdições. E projetos de hidrogénio verde estão a surgir em todo o mundo.

Ainda assim, por enquanto, a equipe da UNSW está trabalhando para comercializar seus sistemas de modernização de motores diesel nos próximos dois anos, e tem como alvo frotas industriais e operadores de geradores, como operações de mineração, muitos dos quais já possuem hidrogênio canalizado para o local. Mais uma vez, é pouco provável que este seja actualmente hidrogénio verde, pelo que as utilizações iniciais podem efectivamente ser apenas a transferência das suas emissões para alguma fábrica da Haber-Bosch no final da rua. Mas à medida que a indústria do hidrogénio verde cresce, será importante que os investidores saibam que existe uma procura fiável e crescente de veículos que já utilizam hidrogénio e procuram uma solução mais limpa.

“Mostramos que podemos pegar os motores diesel existentes e convertê-los em motores mais limpos que queimam combustível de hidrogênio”, disse o professor Shawn Kook, autor principal de um artigo publicado recentemente no International Journal of Hydrogen Energy. motores que já existem é muito mais rápido do que esperar pelo desenvolvimento de sistemas de células de combustível completamente novos que poderão não estar comercialmente disponíveis em maior escala durante pelo menos uma década. Com o problema das emissões de carbono e das alterações climáticas, precisamos de algumas soluções mais imediatas para lidar com o problema destes muitos motores diesel atualmente em uso.”

Para uma abordagem de menor fricção – embora com resultados menos impressionantes – estão sendo desenvolvidos outros sistemas de modernização, como o dispositivo de injeção direta HYDI, que gera seu próprio hidrogênio enquanto você dirige e o injeta na mistura ar-combustível para ajudar o o diesel acende de forma mais rápida e completa. Não requer nada além de um abastecimento ocasional de água, por isso não depende completamente da infraestrutura de abastecimento de hidrogénio e reduz o consumo de combustível em 5-13%, ao mesmo tempo que reduz as emissões.

Fonte: Universidade de Nova Gales do Sul