A corrida para fazer motores diesel funcionarem com hidrogênio

É um novo motor híbrido hidrogênio-diesel carinhosamente conhecido como “bebê número dois” que poderia ajudar a descarbonizar algumas das indústrias mais pesadas da Austrália.

O equipamento de teste é grande – tem sua própria sala adjacente a um laboratório e se parece à primeira vista com muitos outros motores grandes, mas sob sua pele metálica pode estar uma tecnologia revolucionária.

Engenheiros da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW) afirmam ter modificado com sucesso um motor diesel convencional para usar uma mistura de hidrogénio e uma pequena quantidade de diesel, alegando que a sua tecnologia patenteada reduziu as emissões de dióxido de carbono (CO2) em mais de 85%. .

É o trabalho do Prof Shawn Kook e sua equipe na Escola de Engenharia Mecânica e de Manufatura da universidade.

“O interesse em converter um motor diesel existente em um motor a hidrogênio de queima limpa é extremamente alto”, disse o professor Kook à BBC em seu laboratório em Sydney. As consultas vieram da Alemanha, África do Sul, Brasil, Japão e China.

“Montamos o sistema de injeção direta de hidrogênio nos motores diesel existentes, que pode ser aplicado em qualquer motor convencional”, acrescenta.

O que torna seu sistema único, segundo o professor Kook, é a maneira como ele mistura o hidrogênio e o diesel e depois os introduz no cilindro do motor para combustão.

Ao contrário dos combustíveis fósseis, o hidrogénio não produz CO2 quando queimado, por isso é visto há muito tempo como uma fonte de combustível mais verde.

Cerca de 90% do combustível no motor diesel híbrido UNSW é hidrogénio, mas deve ser aplicado de forma cuidadosamente calibrada.

Se o hidrogénio não for introduzido na mistura de combustível no momento certo, “criará algo explosivo que queimará todo o sistema”, explica o professor Kook.

Ele diz que estudos mostram que controlar a mistura de hidrogênio e ar dentro do cilindro do motor pode ajudar a anular as emissões nocivas de óxido de nitrogênio, que têm sido um obstáculo à comercialização de motores a hidrogênio.

A equipe de pesquisa de Sydney acredita que quaisquer caminhões a diesel e equipamentos elétricos nos setores de mineração, transporte e agricultura poderiam ser adaptados com o novo sistema híbrido em apenas alguns meses.

O professor Kook duvida que o híbrido tenha muito interesse na indústria automobilística, onde os veículos elétricos e híbridos já estão avançados e substituindo os carros a diesel.

No entanto, ele diz que a indústria multibilionária de mineração da Austrália precisa de uma solução para todos os seus equipamentos movidos a diesel o mais rápido possível.

"Temos tantos geradores movidos a diesel, megacaminhões e máquinas subterrâneas estabelecidos. Como podemos descarbonizar todos os motores diesel existentes? Uma maneira é desligar tudo e introduzir novas tecnologias, o que levará décadas", diz ele.

O plano é que o híbrido funcione com uma mistura de hidrogênio e diesel ou, na ausência de hidrogênio, possa reverter apenas para diesel.

Prof Kook espera que seu motor de nova geração se torne um produto comercial dentro de dois anos.

Tim Buckley, diretor do Climate Energy Finance, um grupo de reflexão de interesse público em Sydney, acredita que a tecnologia tem o potencial de “transformar dramaticamente a indústria mineira australiana”.

"Há sempre um elemento de ceticismo no trabalho que faço para avaliar o que é exagero e esperança em oposição à realidade. Dito isto, este avanço da Universidade de Nova Gales do Sul parece ser bastante material. Se eles conseguirem, será uma grande oportunidade", diz ele.

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A equipe australiana está em uma corrida global para desenvolver motores híbridos diesel-hidrogênio. Engenheiros de outros países estão trabalhando em seus conceitos e projetos, mas a equipe de Sydney acredita que há uma vantagem.

“Penso que temos um avanço em comparação com a maioria dos outros grupos de investigação no mundo, onde podemos realmente alcançar uma percentagem mais elevada de utilização de hidrogénio em vez de diesel”, explica Xinyu Liu, um estudante de doutoramento da UNSW da China.

"Em termos de emissões e de CO2, podemos alcançar uma redução maior do que os outros métodos. O conceito foi comprovado usando o motor de pequena escala anterior. Estamos tentando implementar essa ideia em uma escala maior, o que é mais [aplicável] para a indústria."