Επιστήμονες από το Πολυτεχνείο της Βαλένθια (UPV) έχουν αναπτύξει έναν νέο κινητήρα εσωτερικής καύσης που δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα (CO2) ή άλλα αέρια που είναι επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία.
Αυτός ο «επαναστατικός» κινητήρας, σύμφωνα με τους ερευνητές, έχει εξαιρετική απόδοση και πληροί τους κανονισμούς σχετικά με τα πρότυπα εκπομπών ρύπων που θα ισχύουν από το 2040. Χάρη στην οικονομική υποστήριξη από τον Οργανισμό Καινοτομίας της Βαλένθια, τα δύο πρώτα μοντέλα αυτού του κινητήρα εσωτερικής καύσης θα κατασκευαστούν στους επόμενους μήνες.
Η νέα τεχνολογία, που χρησιμοποιείται από τους ερευνητές για την επίτευξη αυτής της τελευταίας ανακάλυψης, βασίζεται στην εφαρμογή των κεραμικών μεμβρανών MIEC.
Αυτές οι κεραμικές μεμβράνες MIEC, που είναι κατοχυρωμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από το Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας – ένα κοινό κέντρο του CSIC και του UPV – παγιδεύουν το CO2 που παράγεται από την καύση μέσα στον κινητήρα αλλά και το CO2 του περιβάλλοντος και στη συνέχεια το υγροποιούν, εξαλείφοντας όλα τα μολυσματικά αέρια που είναι επιζήμια για την ανθρώπινη υγεία (NOx).
«Αυτές οι μεμβράνες, που περιλαμβάνονται στον κινητήρα του οχήματος, επιτρέπουν τον επιλεκτικό διαχωρισμό οξυγόνου από τον αέρα για την παραγωγή της οξυκαύσης. Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργείται ένα καθαρό αέριο καύσης, αποτελούμενο από νερό και CO2, που μπορεί να συλλεχθεί μέσα στο όχημα και να αποθηκευτεί, χωρίς να αποβληθεί από τον σωλήνα της εξάτμισης».
José Manuel Serra, Ερευνητής, Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας (UPV-CSIC)
«Με αυτόν τον τρόπο, η τεχνολογία που αναπτύχθηκε από αυτήν την ομάδα ερευνητών θα καταστήσει δυνατή την ύπαρξη ενός κινητήρα με τις δυνατότητες αυτονομίας και ανεφοδιασμού ενός συμβατικού κινητήρα, αλλά με το πλεονέκτημα του να είναι εντελώς καθαρός, χωρίς κανένα τύπο ρύπανσης ή εκπομπής αερίων του φαινομένου του θερμοκηπίου, όπως κάνουν οι ηλεκτρικοί κινητήρες », δήλωσε ο Luis Miguel García-Cuevas González.
«Ως εκ τούτου, προσφέρουμε μια τεχνολογία που συνδυάζει τα καλύτερα και των δύο τύπων κινητήρων, ηλεκτρικού και καύσης», πρόσθεσε ο García-Cuevas González.
Μια δεξαμενή για το καύσιμο … και μια άλλη για το CO2
Με τη νέα τεχνολογία που σχεδιάστηκε από το Τμήμα Θερμικών Κινητήρων (CMT) και το Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας (ITQ), το όχημα μετατρέπεται πλέον σε έναν …προμηθευτή του αερίου CO2.
Όπως εξήγησε η ομάδα, στην περίπτωση ενός παραδοσιακού κινητήρα, μια τεράστια ποσότητα οξειδίων του αζώτου και αζώτου παράγεται στον σωλήνα της εξάτμισης μετά από την οξυ-καύση. Αλλά σε αυτό το παράδειγμα πλέον, παράγεται μόνο νερό και μια εξαιρετικά υψηλή συγκέντρωση αερίου CO2, το οποίο μπορεί να απομονωθεί αβίαστα από το αέριο CO2 με απλή συμπύκνωση του.
Αυτό το CO2 συμπιέζεται μέσα στον κινητήρα και αποθηκεύεται σε μια δεξαμενή πίεσης, το οποίο θα μπορούσε να επιστραφεί ως υποπροϊόν, απευθείας ως καθαρό CO2 υψηλής ποιότητας, σε ένα πρατήριο καυσίμων, για βιομηχανική χρήση. Με αυτόν τον τρόπο, στο όχημα θα έχουμε μια δεξαμενή καυσίμου και μια άλλη για το CO2 που παράγεται μετά την καύση του καυσίμου και από το οποίο θα μπορούσαμε να αντλήσουμε αξία.
Luis Miguel García-Cuevas, Πολυτεχνείο της Βαλένθια
Αυτή η μοναδική τεχνολογία απευθύνεται κυρίως σε κατασκευαστές μεγάλων οχημάτων που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά εμπορευμάτων και επιβατών, τόσο στη θάλασσα όσο και στην ξηρά, καθώς και σε αεροπορικές εφαρμογές έως ένα συγκεκριμένο επίπεδο ισχύος. Εκτός από αυτές τις εφαρμογές, η τεχνολογία θα μπορούσε ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή των υπαρχόντων πετρελαιοκίνητων οχημάτων σε μοναδικά οχήματα.
«Στην περίπτωση των μικρότερων οχημάτων,η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί με απομόνωση μόνο μέρους του CO2 στην εξάτμιση», δήλωσε ο Francisco José Arnau, συνεργάτης ερευνητής στο Τμήμα Θερμικών Κινητήρων του UPV.
Πρωτότυπο Χρηματοδοτούμενο από τον Οργανισμό Καινοτομίας της Βαλένθια
Η ομάδα του UPV κατασκευάζει τώρα ένα ζεύγος μοντέλων αυτού του «επαναστατικού συστήματος για τον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας» σε εργαστηριακή κλίμακα, με οικονομική υποστήριξη από τον Οργανισμό Καινοτομίας της Βαλένθια.
Η έρευνα αυτή που πραγματοποιήθηκε από το Τμήμα Θερμικών Κινητήρων (CMT) και το ITQ (INNVA1 / 2020/82), είναι ένα από τα πολλά έργα που επιλέχθηκαν από το καθεστώς ενίσχυσης του προγράμματος για την αξιοποίηση και τη μεταφορά των αποτελεσμάτων της έρευνας σε εταιρείες, και η απόφαση για αυτό δημοσιεύθηκε τον Ιούλιο του 2020.
«Έχοντας τη θετική αποτίμηση και χρηματοδότηση του Οργανισμού Καινοτομίας της Βαλένθια γίνεται πράξη η μεταφορά των αποτελεσμάτων της έρευνας σε υψηλά επίπεδα τεχνολογικής ανάπτυξης. Έτσι, θα είναι δυνατή η προσέλκυση της προσοχής των ιδιωτών επενδυτών που θέλουν να αποκτήσουν άδεια χρήσης για το σχετικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ή να χρηματοδοτήσουν αυτούς τους κινητήρες, πράγμα που θα άλλαζε το παράδειγμα της καταπολέμησης της κλιματικής αλλαγής από την άποψη των μεταφορών.»
José Ramón Serrano, Ερευνητής, Τμήμα Θερμικών Κινητήρων (CMT), Πολυτεχνείο της Βαλένθια
Πηγή: https://ruvid.org/
Επιμέλεια: Αργύρης Κοτσιλιέρης
Τεχνολόγος Μηχανικός Οχημάτων
