إبتكار نظام جديد بتعديل محركات الديزل الحالية للعمل على 90٪ من الهيدروجين
كتبت: حبيبة جمال
نجح مهندسون من مختبر أبحاث المحركات في جامعة نيو ساوث ويلز في تحويل محرك ديزل ليعمل كمحرك هجين يعمل بالهيدروجين والديزل- مما يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 85٪ في هذه العملية.
قضى الفريق حوالي 18 شهرًا في تطوير نظام الوقود المزدوج بالحقن المباشر للهيدروجين والديزل، مما يعني أن محركات الديزل الحالية يمكن أن تعمل باستخدام 90% من الهيدروجين كوقود.
يقول الباحثون، إن أي محرك ديزل يستخدم في الشاحنات ومعدات الطاقة في صناعات النقل والزراعة والتعدين يمكن في النهاية تعديله إلى النظام الهجين الجديد في غضون شهرين فقط.
يوضح الفريق في ورقتهم البحثية أن استخدام نظام حقن الهيدروجين الحاصل على براءة اختراع يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى 90 جم/ كيلوواط ساعة فقط – 85.9% أقل من الكمية التي ينتجها المحرك الذي يعمل بالديزل.
“تقلل هذه التقنية الجديدة بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من محركات الديزل الحالية ، لذا يمكنها أن تلعب دورًا كبيرًا في تقليل بصمتنا الكربونية إلى حد كبير ، خاصة في أستراليا مع جميع مجالات التعدين والزراعة والصناعات الثقيلة الأخرى التي تُستخدم فيها محركات الديزل على نطاق واسع ،”
يقول البروفيسور شون كوك الذي قاد الفريق. “لقد أظهرنا أنه يمكننا أخذ محركات الديزل الحالية وتحويلها إلى محركات أنظف تحرق وقود الهيدروجين.”
يحافظ حل فريق جامعة نيو ساوث ويلز على حقن الديزل الأصلي في المحرك ولكنه يضيف حقن وقود الهيدروجين مباشرة في الأسطوانة. وجد الفريق أن الحقن المباشر للهيدروجين في الوقت المحدد يتحكم في حالة الخليط داخل أسطوانة المحرك ، مما يحل انبعاثات أكسيد النيتروجين الضارة التي كانت عقبة رئيسية أمام تسويق محركات الهيدروجين.
لا يتطلب نظام الوقود المزدوج الجديد للحقن المباشر للهيدروجين والديزل هيدروجين عالي النقاء للغاية ، والذي يجب استخدامه في أنظمة خلايا وقود الهيدروجين البديلة وهو أكثر تكلفة في الإنتاج. أظهر محرك الديزل-الهيدروجين الهجين أيضًا زيادة بنسبة 26٪ في الكفاءة مقارنة بمحركات الديزل الحالية.
يتم تحقيق هذه الكفاءة المحسّنة من خلال التحكم المستقل في توقيت الحقن المباشر للهيدروجين ، فضلاً عن توقيت حقن الديزل ، مما يتيح التحكم الكامل في أوضاع الاحتراق – احتراق الهيدروجين المخلوط مسبقًا أو الذي يتم التحكم فيه عن طريق الخلط.
يأمل الفريق أن يكون قادرًا على تسويق نظام الوقود المزدوج للحقن المباشر للهيدروجين والديزل في غضون 12 إلى 24 شهرًا القادمة ، وهو حريص على التشاور مع المستثمرين المحتملين. يقولون إن الاستخدام المحتمل الفوري للتكنولوجيا الجديدة هو في المواقع الصناعية حيث توجد بالفعل خطوط إمداد وقود الهيدروجين الدائمة ، بما في ذلك مواقع التعدين.
