University of New South Wales (UNSW) Sydney mühendisleri tarafından bir dizel motorun hidrojen-dizel hibrit motor olarak çalışacak şekilde başarılı bir şekilde dönüştürülmesi, CO2 emisyonlarının %85’ten fazla azaltılmasıyla sonuçlandı.
Makine ve İmalat Mühendisliği Fakültesi’nden Profesör Shawn Kook tarafından yönetilen ekip, yaklaşık 18 ay boyunca hidrojen-dizel motor için çift yakıt sistemi üzerinde çalıştı. Bu teknoloji, geleneksel dizel motorların %90 oranında hidrojenle çalışmasını sağlıyor.
Uzmanlara göre yeni hibrid sistem, birkaç ay içinde nakliye, tarım ve madencilik sektörlerinde kullanılan kamyon ve ekipmanlarda kullanılan herhangi bir dizel motora uyarlanabilecek. Dizel, rüzgar ve güneş gibi temiz, yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak üretilen yeşil hidrojene kıyasla çok daha az çevre dostu.
Kook’un ekibi, Uluslararası Hidrojen Enerjisi Dergisi’nde yayınlanan bir raporda, benzersiz hidrojen enjeksiyon tekniğinin kullanılmasının CO2 emisyonlarını dizel motorun ürettiğinden sadece 90 g/kWh-%85,9 daha aza düşürdüğünü gösteriyor.
Dr. Kook, Avustralya’nın madencilik, tarım ve diğer ağır sanayilerinde yoğun dizel motor kullanımı nedeniyle, “bu yeni teknolojinin mevcut dizel motorlardan kaynaklanan CO2 emisyonlarını önemli ölçüde azalttığına, dolayısıyla karbon ayak izimizi çok daha küçük hale getirmede büyük bir rol oynayabileceğine” inanıyor.
“Mevcut dizel motorları alıp daha temiz, hidrojen yakıtlı motorlara dönüştürmenin mümkün olduğunu gösterdik.
Mevcut dizel motorların güçlendirilmesi, en az on yıl boyunca yaygın olarak kullanılamayacak olan yepyeni yakıt hücresi sistemlerinin oluşturulmasını beklemekten çok daha hızlı bir şekilde yapılabilir.
Karbon emisyonları ve iklim değişikliği sorunu nedeniyle şu anda kullanımda olan çok sayıda dizel motor sorununu ele almak için daha hızlı çözümlere ihtiyacımız var.
Yüksek Basınçta Doğrudan Hidrojen İnfüzyonu
UNSW ekibinin soruna yönelik çözümü, motordaki orijinal dizel enjeksiyonunu koruyor ancak silindire doğrudan hidrojen yakıtı enjeksiyonu da ekliyor. Dr. Shaun Chan ve Profesör Evatt Hawkes ile yapılan ortak bir çalışmada, hassas zamanlamalı hidrojen doğrudan enjeksiyonunun motor silindiri içindeki karışım durumunu düzenlediği ve hidrojen motorlarının ticarileştirilmesinin önünde önemli bir engel teşkil eden zararlı nitrojen oksit emisyonlarını ortadan kaldırdığı keşfedildi.
Hava kirliliğine ve asit yağmurlarına önemli bir katkıda bulunan azot oksit ( NOx ) emisyonları, hidrojenin motora basitçe eklenmesi ve karışmasına izin verilmesi halinde ortaya çıkacaktır.
Bununla birlikte, sistemimizle, katmanlı olması halinde, yani belirli yerlerde daha fazla hidrojen, diğer yerlerde daha az hidrojen olması halinde, NOx emisyonlarını yalnızca dizel bir motorun altına düşürebileceğimizi gösterdik.
Yeni Hidrojen-Dizel Doğrudan Enjeksiyonlu Çift Yakıt Sistemi Nedir?
Yeni Hidrojen-Dizel Doğrudan Enjeksiyonlu Çift Yakıt Sistemi, alternatif hidrojen yakıt hücresi sistemleri için gerekli olan ve üretilmesi daha pahalı olan son derece yüksek saflıkta hidrojene ihtiyaç duymaması açısından önemlidir.
Ayrıca dizel-hidrojen hibridi, mevcut dizel motorlara kıyasla %26’dan fazla verimlilik artışı göstermiştir.
Hidrojen ve dizel doğrudan enjeksiyonlarının zamanlamasını bağımsız olarak kontrol ederek yanma modlarını (ön karışımlı veya karışım kontrollü hidrojen yanması) tamamen düzenlemek mümkündür. Araştırma ekibi potansiyel yatırımcılarla görüşmek için sabırsızlanıyor ve önümüzdeki 12 ila 24 ay içinde bu yeni sistemi ticarileştirmeyi öngörüyor.
Kalıcı hidrojen yakıt tedarik bağlantıları bulunan endüstriyel tesislerin yeni teknolojinin en pratik uygulama alanı olduğunu iddia ediyorlar.
Buna, araştırmaların özellikle maden araçlarında ve güç jeneratörlerinde dizel motor kullanımının sera gazı emisyonlarının yaklaşık %30’undan sorumlu olduğunu ortaya koyduğu maden sahaları da dahildir.
Ayrıca, Avustralya’da sadece dizel güç jeneratörleri pazarının yaklaşık 765 milyon dolar değerinde olduğu tahmin edilmektedir.
Dr. Kook, madencilik tesislerinde güç üretmek için kullanılan mevcut dizel motorları hidrojenin boru hattı ile taşındığı yerlere dönüştürebileceğimizi belirtiyor.
“Ayrıca, şu anda yalnızca dizelle çalışan bir kamyon motoru gibi hidrojen yakıtının depolanması ve taşınması gereken durumlar için enjeksiyon sistemimize entegre edilecek bir hidrojen depolama sistemi uygulamamız gerekecektir.
“Mobil hidrojen depolamayla ilgili olarak genel teknolojide daha fazla gelişmeye ihtiyaç olduğuna inanıyorum çünkü şu anda bu oldukça büyük bir engel teşkil ediyor.”
Kaynak techxplore
