Hybridsystem som gör att dieselmotorer kan förbränna vätgas – och reducera CO2-utsläppen med 85 procent

Kristina Bate Holmberg, Journalist
@uxconnections

Nu har australienska forskare tagit fram ett system som möjliggör att konventionella dieselmotorer kan förbränna och drivas på upp till 90 procent vätgas. En innovation som kan bidra till att uppsatta miljömål uppnås genom minskat koldioxid- och NOx-utsläpp samt effektiviserad verkningsgrad hos motorerna.

Europa går mot ett alltmer fossilfritt samhälle. Under hösten 2022 tog EU beslutet att all försäljning av fordon (på väg) med just förbränningsmotorer ska sluta redan år 2035. Om, för det finns ett om i sammanhanget, man använder fossilfri vätgas behöver dock inte förbränningsmotorn vara skurken i dramat. Med andra ord – lyckas man konvertera en konventionell dieselmotor till vätgasdrift minskar utsläppet utan att förbränningsmotorn behöver förbjudas.

Mindre koldioxidutsläpp

Några som arbetar mot att detta ska bli till verklighet är Engine Research Laboratory Vid University of New South Wales i Sydney. Där har forskare tagit fram ett hybridsystem för eftermontering på dieselmotorer. Hydrogen-Diesel Direct Injection Dual-Fuel Systemet (HDDIDF-systemet) monteras alltså på den redan befintliga konventionella motorn, varpå dieselmotorn förbränner och drivs på hela 90 procent vätgas. Hur fungerar då detta? HDDIDF-systemet är vad man skulle kunna benämna som ett hybridsystem. Systemet mixar dieseln med vätgasen till en ojämn blandning, och har på så sätt påvisats minska koldioxidutsläppen till 90 gram per kilowattimme. Detta motsvara en minskning med imponerande 85,9 procent. 

Mindre NOx-utsläpp

Förutom fördelen att koldioxidutsläppen minskar kan även kväveoxidutsläppen (NOx-utsläppen) reduceras med det nya hybridsystemet. NOx-utsläppen är giftiga för människan, bidrar till marknära ozon och kan leda till försurning av sjöar. Det går dock inte bara att pumpa in väte i motorn och låter allt blandas homogent, eftersom det då produceras mycket NOx. I stället har man sett till att det i vissa områden finns mer väte och i andra mindre. Förenklat kan man säga att HDDIDF-systemet fungerar som så att förutom dieselmotorns direktinsprutning, pumpas även vätgas in i cylindern via ytterligare ett system. Genom att variera blandningen – skikta det – i den så kallade förbränningskammaren har forskarna alltså kunnat applicera rätt mängd vid rätt tillfälle. Blandningen är således inte jämn utan heterogen. Det är det som medför att NOx-utsläppen är mindre än för konventionella dieselmotorer. Viktigt att ha med sig i sammanhanget är att för att vätgas ska vara mer miljövänligt än diesel krävs det att vätet är så kallat grönt. Med andra ord, att vätgasen produceras av rena förnybara energikällor såsom vind och sol. 

Förbättrad verkningsgrad

Fördelarna är fler med det nya hybridsystemet. De stora vinsterna kommer till stor del av att det är ett eftermonteringsbart system. Att systemet kan monteras i efterhand på en redan befintlig motor är taktiskt ur i huvudsak två perspektiv. Först och främst sparar det på resurser. Man kompletterar något redan byggt. För det andra handlar det om effektivitet. Vad man har gjort är att effektivisera och förbättra verkningsgraden på motorn. Än så länge har man kunnat visa en ökad verkningsgrad på mer än 26 procent! För det tredje är det en snabbare process än att tillverka och installera helt nya bränsleceller, åtminstone i stor kommersiell skala. Just tid är som bekant något som det inte finns i överflöd av när det gäller just klimatomställningen.

Avsett för industrin i första hand

I nuläget har de australiensiska forskarna riktat in sig mot industrin och dess tillhörande anläggning. Dieselmotorerna som används i lastbilar och kraftutrustning, inom bland annat transport-, jordbruks- och gruvindustrin, skulle kunna konverteras till hybridvarianter på bara ett par månader. Detta skulle minska det sammanlagda utsläppet samt förbättra arbetsmiljön. Därtill är det i dagsläget enklare att uppföra ett infrastrukturnät av vätgas på en så pass begränsad och reglerad plats. Än så länge är hybridsystemet en labbprodukt. Forskarna har dock som målsättning att systemet ska komma ut på den kommersiella marknaden så snart som inom ett till två år.  

En av flera lösningar

Engine Research Laboratory är inte de enda som satsat på just vätgasdrift. Vi hittar stora miljonsatsningar från bland annat bilmärkena Lexus och Ford. Ford har redan testat på att köra vätgasdrivet i sex månader med bilen Ford F-550. Resultaten var slående och kommer troligtvis leda till en bredare satsning framledes. Summa summarum, vad både forskare och industrin visar på är att lösningen på att skapa ett fossilfritt samhälle inte består av en quick fix-lösning. I ställe handlar det om att hitta många olika lösningar som tillsammans kommer att bidra till minskade utsläpp.

UX Connections, the UX design agency with UX/UI consultants to help your digital product succeed.