Гонка за то, чтобы дизельные двигатели работали на водороде

Это новый водородно-дизельный гибридный двигатель, ласково известный как «ребенок номер два», который может помочь декарбонизировать некоторые из самых тяжелых отраслей промышленности Австралии.

Испытательная установка большая — у нее есть собственная комната, примыкающая к лаборатории, и на первый взгляд она выглядит так же, как и многие другие большие двигатели, но под ее металлической оболочкой могут скрываться революционные технологии.

Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) говорят, что они успешно модифицировали обычный дизельный двигатель, чтобы использовать смесь водорода и небольшого количества дизельного топлива, утверждая, что их запатентованная технология сократила выбросы углекислого газа (CO2) более чем на 85%. .

Это работа профессора Шона Кука и его команды из Школы машиностроения и машиностроения университета.

«Интерес к преобразованию существующего дизельного двигателя в водородный двигатель с чистым сгоранием чрезвычайно высок», — сообщил Би-би-си профессор Кук в своей лаборатории в Сиднее. Запросы поступили из Германии, Южной Африки, Бразилии, Японии и Китая.

«Мы устанавливаем систему прямого впрыска водорода в существующие дизельные двигатели, которую можно применить к любому обычному двигателю», — добавляет он.

По словам профессора Кука, уникальность их системы заключается в том, как она смешивает водород и дизельное топливо, а затем подает их в цилиндр двигателя для сгорания.

В отличие от ископаемого топлива, водород при сжигании не выделяет CO2, поэтому его уже давно считают более экологичным источником топлива.

Около 90% топлива в гибридном дизельном двигателе UNSW состоит из водорода, но его необходимо применять тщательно выверенным способом.

Если водород не будет введен в топливную смесь в нужный момент, «он создаст что-то взрывоопасное, что сожжет всю систему», объясняет профессор Кук.

Он говорит, что исследования показали, что контроль смеси водорода и воздуха внутри цилиндра двигателя может помочь свести на нет вредные выбросы оксидов азота, которые были препятствием на пути коммерциализации водородных двигателей.

Исследовательская группа из Сиднея считает, что любые дизельные грузовики и силовое оборудование в горнодобывающей, транспортной и сельскохозяйственной отраслях можно будет модернизировать новой гибридной системой всего за пару месяцев.

Профессор Кук сомневается, что гибрид будет представлять большой интерес в автомобильной промышленности, где электрические и гибридные автомобили уже развиты и заменяют дизельные автомобили.

Однако он говорит, что горнодобывающая промышленность Австралии с оборотом в несколько миллиардов долларов нуждается в решении для всего своего дизельного оборудования как можно скорее.

«У нас так много проверенных дизельных генераторов, мега-грузовиков и подземных машин. Как нам обезуглерожить все эти существующие дизельные двигатели? Один из способов — отключить все и внедрить новые технологии, что займет десятилетия», — говорит он.

Планируется, что гибрид будет работать на водородно-дизельной смеси или, в случае отсутствия водорода, сможет перейти только на дизельное топливо.

Профессор Кук надеется, что его двигатель нового поколения станет коммерческим продуктом в течение двух лет.

Тим Бакли, директор Climate Energy Finance, аналитического центра, занимающегося общественными интересами в Сиднее, считает, что эта технология может «резко преобразовать австралийскую горнодобывающую промышленность».

«В моей работе всегда присутствует элемент скептицизма, когда я оцениваю, что является шумихой и надеждой, а не реальностью. Однако этот прорыв Университета Нового Южного Уэльса действительно кажется весьма существенным. Если они смогут осуществить это, это будет огромная возможность», — говорит он.

Еще технологии бизнеса:

Австралийская команда участвует в глобальной гонке по разработке гибридных дизель-водородных двигателей. Инженеры из других стран работают над своими концепциями и проектами, но команда из Сиднея считает, что у нее есть преимущество.

«Я думаю, что у нас есть прорыв по сравнению с большинством других исследовательских групп в мире, где мы действительно можем достичь более высокого процента использования водорода по сравнению с дизельным топливом», - объясняет Синьюй Лю, аспирант UNSW из Китая.

«Что касается выбросов и CO2, мы можем добиться более высокого снижения выбросов, чем другие методы. Эта концепция была доказана с использованием предыдущего мелкосерийного двигателя. Мы пытаемся реализовать эту идею в более крупных масштабах, что более [применимо] в промышленность».