Il sistema a doppio carburante a iniezione diretta di idrogeno e diesel è stato sviluppato da un team del laboratorio di ricerca sui motori dell’UNSW guidato dal professor Shawn Kook (a destra) e include Xinyu Liu (dietro a sinistra) e Jinxin Yang (davanti a sinistra).
Foto del Prof. Shawn Kook
Sideney (Australia) – È possibile utilizzare e trasformare un motore diesel in idrogeno. Entro il 2035 la Commissione europea ha accolto l’accordo raggiunto dal Parlamento europeo e Consiglio per garantire che entro il 2035 tutte le autovetture e i furgoni nuovi immatricolati in Europa siano a emissioni zero.
Ma tutti i motori industriali, le autovetture non elettriche che fine faranno?
Quindi si presume che anche la benzina e diesel col tempo potranno essere non più commercializzati. E l’alternativa dovrebbere essere l’elettrico? Ma i motori elettrici sembrano un surrogato peggiore dei carburanti visto i costi stratosferici della corrente.
AGENDA 2030. Come tappa intermedia verso l’azzeramento delle emissioni, le nuove norme imporranno una riduzione delle emissioni medie pari al 55% entro il 2030 nelle autovetture nuove e al 50% entro il 2030 nei furgoni nuovi (Agenda 2030). L’accordo è il primo passo verso l’adozione delle proposte legislative “Pronti per il 55%” che la Commissione ha presentato nel luglio 2021, e attesta, in vista della COP27, che l’Unione tiene fede ai suoi impegni internazionali sul clima.
GLI INGEGNIERI DELLA NEW SOUTH WALES SIDNEY ANNUNCIANO DI AVER COVERTITO CON SUCCESSO UN MOTRORE DIESEL PER FUNZIONARE COME UN MOTORE IBRIDO IDROGENO-DIESEL RIDUCENDO LE EMISSIONI CO 2 DI OLTRE L’85%
Gli ingegneri dell’Università del New South Wales UNSW Sydney annunciano che hanno convertito con successo un motore diesel per funzionare come un motore ibrido idrogeno-diesel, riducendo le emissioni di CO 2 di oltre l’85%.
Il team, guidato dal professor Shawn Kook della School of Mechanical and Manufacturing Engineering , ha trascorso circa 18 mesi a sviluppare il sistema a doppio carburante a iniezione diretta idrogeno-diesel che significa che i motori diesel esistenti possono funzionare utilizzando il 90% di idrogeno come carburante.
I ricercatori affermano che qualsiasi motore diesel utilizzato nei camion e nelle apparecchiature elettriche nei settori dei trasporti, dell’agricoltura e dell’estrazione mineraria potrebbe in definitiva essere adattato al nuovo sistema ibrido in un paio di mesi.
L’idrogeno verde, che viene prodotto utilizzando fonti di energia pulita e rinnovabile come l’eolico e il solare, è molto più ecologico del diesel.
E in un articolo pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy , il team del Prof. Kook mostra che l’uso del loro sistema brevettato di iniezione di idrogeno riduce le emissioni di CO 2 a soli 90 g/kWh, l’85,9% in meno rispetto alla quantità prodotta dal motore diesel.
Il Prof. Kook dichiara: “Questa nuova tecnologia riduce significativamente le emissioni di CO 2 dei motori diesel esistenti, quindi potrebbe svolgere un ruolo importante nel ridurre la nostra impronta di carbonio, specialmente in Australia con tutte le nostre industrie minerarie, agricole e altre industrie pesanti dove i motori diesel sono ampiamente utilizzati“.
“Abbiamo dimostrato che possiamo prendere quei motori diesel esistenti e convertirli in motori più puliti che bruciano carburante a idrogeno. Essere in grado di adattare i motori diesel già disponibili è molto più veloce che aspettare lo sviluppo di sistemi di celle a combustibile completamente nuovi che potrebbero non essere disponibili in commercio su scala più ampia per almeno un decennio. Con il problema delle emissioni di carbonio e del cambiamento climatico, abbiamo bisogno di soluzioni più immediate per affrontare il problema di questi tanti motori diesel attualmente in uso”.
Iniezione diretta di idrogeno ad alta pressione
La soluzione del team UNSW al problema mantiene l’iniezione diesel originale nel motore, ma aggiunge un’iniezione di carburante a idrogeno direttamente nel cilindro.
La ricerca in collaborazione, condotta con il dottor Shaun Chan e il professor Evatt Hawkes , ha scoperto che l’iniezione diretta di idrogeno specificatamente temporizzata controlla le condizioni della miscela all’interno del cilindro del motore, che risolve le emissioni nocive di ossido di azoto che sono state un grave ostacolo per la commercializzazione dei motori a idrogeno.
afferma il prof. Kook:
“Se metti l’idrogeno nel motore e lo lasci mescolare insieme, otterrai molte emissioni di ossido di azoto (NO x ), che è una causa significativa di inquinamento atmosferico e piogge acide”. – “Ma abbiamo dimostrato nel nostro sistema se lo si stratifica – cioè in alcune zone c’è più idrogeno e in altre c’è meno idrogeno – allora possiamo ridurre le emissioni di NOx al di sotto di quelle di un motore puramente diesel”.
Il sistema a doppio carburante a iniezione diretta di idrogeno e diesel offre un controllo indipendente della fasatura dell’iniezione diretta dell’idrogeno, nonché della fasatura dell’iniezione del diesel, consentendo il pieno controllo delle modalità di combustione: combustione dell’idrogeno premiscelata o controllata dalla miscelazione. Immagine del Prof. Shawn Kook
È importante sottolineare che il nuovo sistema a doppio carburante a iniezione diretta idrogeno-diesel non richiede idrogeno di purezza estremamente elevata che deve essere utilizzato in sistemi alternativi a celle a combustibile a idrogeno ed è più costoso da produrre.
E rispetto ai motori diesel esistenti, nell’ibrido diesel-idrogeno è stato mostrato un miglioramento dell’efficienza di oltre il 26%.
Tale maggiore efficienza è ottenuta tramite il controllo indipendente della fasatura dell’iniezione diretta dell’idrogeno, nonché della fasatura dell’iniezione del diesel, consentendo il pieno controllo delle modalità di combustione: combustione dell’idrogeno premiscelata o controllata dalla miscelazione.
Il team di ricerca spera di poter commercializzare il nuovo sistema nei prossimi 12-24 mesi e desidera consultare potenziali investitori.
Dicono che l’uso potenziale più immediato per la nuova tecnologia sia in siti industriali dove sono già presenti linee di alimentazione permanenti di carburante a idrogeno.
Ciò include i siti minerari, dove gli studi hanno dimostrato che circa il 30% delle emissioni di gas serra è causato dall’uso di motori diesel, principalmente nei veicoli minerari e nei generatori di energia.
E si stima che il mercato australiano dei generatori di corrente esclusivamente diesel valga circa 765 milioni di dollari.
IL PROF. KOOK CONCLUDE
“Nei siti minerari, dove viene convogliato l’idrogeno, possiamo convertire i motori diesel esistenti che vengono utilizzati per generare energia”,
“In termini di applicazioni in cui il carburante a idrogeno dovrebbe essere immagazzinato e spostato, ad esempio in un motore di camion che attualmente funziona esclusivamente a diesel, allora dovremmo anche implementare un sistema di stoccaggio dell’idrogeno da integrare nel nostro sistema di iniezione. Penso che la tecnologia generale per quanto riguarda lo stoccaggio mobile dell’idrogeno debba essere ulteriormente sviluppata perché al momento è una bella sfida”.
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