Il sistema di retrofit converte i motori diesel esistenti affinché funzionino al 90% con idrogeno

I ricercatori dell’UNSW hanno prototipato e testato un sistema di retrofit che converte i motori diesel per funzionare con il 90% di idrogeno, riducendo radicalmente sia le emissioni di anidride carbonica che di protossido di azoto e aumentando l’efficienza di un impressionante 26% nel processo.

Utilizzando il 10% di diesel, il processo non rappresenta una conversione completamente ecologica per i motori diesel, ma offre ad alcune aziende un modo per ridurre enormemente le emissioni senza sprecare risorse esistenti che potrebbero rimanere utili per molto tempo.

Il sistema di retrofit mantiene il sistema di iniezione diesel, ma aggiunge l'iniezione di idrogeno direttamente nel cilindro, nonché il controllo indipendente dei tempi di iniezione sia per il sistema a idrogeno che per quello diesel. Non richiede idrogeno di purezza particolarmente elevata e il team ha dimostrato che la sua tecnica di iniezione di idrogeno "stratificata", che crea sacche con concentrazioni di idrogeno più o meno elevate nel cilindro, riduce l'incidenza delle emissioni di protossido di azoto al di sotto di quella di un'iniezione diretta. diesel.

Le emissioni complessive di anidride carbonica diminuiscono di circa l’85%, a circa 90 grammi/kWh di energia, il che rappresenterebbe sicuramente un solido passo intermedio verso la decarbonizzazione totale per molte operazioni che utilizzano grandi flotte di veicoli diesel.

Naturalmente, tutto dipende dalla disponibilità dell’idrogeno, cosa che, nella maggior parte dei settori, non è ancora così. Ma in quanto veicolo ecologico alternativo alle batterie al litio, potrebbe essere arrivato il momento dell’idrogeno. La carenza di fornitura di litio sembra destinata a scuotere il mercato dei veicoli elettrici a batteria nei prossimi anni, proprio quando le normative governative iniziano ad entrare in vigore per accelerare seriamente la transizione verso la guida a emissioni zero in molte giurisdizioni. E progetti sull’idrogeno verde stanno nascendo in tutto il mondo.

Tuttavia, per il momento, il team dell’UNSW sta lavorando per commercializzare i suoi sistemi di retrofit dei motori diesel entro i prossimi due anni, e si rivolge agli operatori di flotte industriali e di generatori come le operazioni minerarie, molte delle quali hanno già l’idrogeno convogliato al sito. Ancora una volta, al momento è improbabile che si tratti di idrogeno verde, quindi gli usi iniziali potrebbero effettivamente consistere semplicemente nel trasferire le loro emissioni a qualche impianto Haber-Bosch in fondo alla strada. Ma man mano che l’industria dell’idrogeno verde cresce, sarà importante per gli investitori sapere che esiste una domanda affidabile e crescente da parte di veicoli che già utilizzano l’idrogeno e cercano una soluzione più pulita.

"Abbiamo dimostrato che possiamo prendere i motori diesel esistenti e convertirli in motori più puliti che bruciano idrogeno", ha affermato il professor Shawn Kook, autore principale di un articolo appena pubblicato sull'International Journal of Hydrogen Energy. "Essere in grado di aggiornare il diesel motori già disponibili è molto più rapido che attendere 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 dei numerosi motori diesel attualmente in uso”.

Per un approccio a basso attrito, anche se con risultati meno impressionanti, sono in fase di sviluppo altri sistemi di retrofit, come il dispositivo di iniezione diretta HYDI, che genera il proprio idrogeno durante la guida e lo inietta nella miscela aria-carburante per aiutare la il diesel si accende più velocemente e in modo più completo. Non richiede altro che un rabbocco occasionale di acqua, quindi non dipende completamente dalle infrastrutture per il rifornimento di idrogeno e riduce il consumo di carburante del 5-13%, riducendo allo stesso tempo le emissioni.

Fonte: Università del Nuovo Galles del Sud