Một nghiên cứu gần đây Bởi Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch phát hiện thấy sự gia tăng ô nhiễm không khí từ lượng khí thải NOx ở động cơ diesel dẫn đến 107,600 người chết sớm trong 2015. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khí thải NOx thực tế cao hơn mức khí thải do các nhà sản xuất ô tô công bố. Trong số người chết sớm ở 2015, lượng khí thải NOx thải ra chiếm 38,000 tử vong sớm. Những người chết sớm trên toàn thế giới từ khí thải NOx của động cơ diesel có thể tăng lên 183,600 trong 2040, một nguy cơ đáng báo động.
Graham Hargrave, Giáo sư chẩn đoán quang học tại Trường Kỹ thuật Cơ khí, Điện và Sản xuất Wolfson Tại Đại học Loughborough ở Anh, và Jonathan Wilson, chuyên gia nghiên cứu, đã phát triển công nghệ đầu tiên trên thế giới có thể giảm đáng kể khí thải NOx từ động cơ diesel. Công nghệ của họ, được đặt tên Công nghệ tạo và chuyển đổi ammonia (ACCT).
Công nghệ hiện tại được tìm thấy
Cho đến nay, các nhà sản xuất xe hơi đã dựa vào AdBlue™, một dung dịch về nước và urê, giúp loại bỏ khí thải NOx từ động cơ diesel. Khi AdBlue™ được đưa vào hệ thống ống xả, nó sẽ bốc hơi và phân hủy để hình thành ammonia và carbon dioxide trước khi đi vào hệ thống Selective Catalytic Reduction (SCR). Một khi nó đi vào SCR, ammonia phá vỡ các NOx vào nước và nitơ, sau đó được giải phóng thông qua các ống xả. Nước và nitơ, như chúng ta biết, là vô hại.
AdBlue™ có vẻ tuyệt vời, vậy tại sao không tiếp tục sử dụng nó? Vấn đề là, AdBlue™ chỉ có hiệu quả ở nhiệt độ xả cao hơn 250ºC hoặc 482ºF. Nhưng nhiệt độ xả không phải lúc nào cũng cao. Khi Wilson giải thích cho TUN, Động cơ đốt trong trong động cơ diesel giảm rất nhiều nhiệt trong quá trình vận hành theo hai cách. Thứ nhất, động cơ được thiết kế để giữ mát, do đó, nhiệt bị từ chối bằng phương tiện của một bộ tản nhiệt. Thứ hai, nhiệt thải ra ngoài qua khí thải của động cơ. “Khi động cơ trở nên hiệu quả hơn, chúng tôi đã sử dụng một số năng lượng này để cung cấp cho các thành phần hệ thống khác, đặc biệt là động cơ turbo tăng áp, làm tăng hiệu suất động cơ toàn bộ”, Wilson giải thích. “Năng lượng vẫn còn được sử dụng cho các thành phần xử lý sau khi xử lý, điều này chủ yếu đòi hỏi nhiệt để hoạt động” Vì vậy, khi các động cơ trở nên hiệu quả hơn, kết quả là “họ cũng sản xuất nhiều NOx (trước các bộ phận xử lý sau) Nhiệt độ xả thấp “.
Vì dung dịch sử lý khí thải AdBlue yêu cầu nhiệt độ khí thải cao để hoạt động hiệu quả, nên nó không hoạt động tốt ở các khu vực đô thị với quãng đường hoạt động ngắn. Hargrave cho biết: “Thật không may với nhiều phương tiện di chuyển chặn ngắn, thời gian hoạt động thấp như xe buýt và xe xây dựng, nhiều động cơ không bao giờ đạt đến nhiệt độ tối ưu cần thiết cho các hệ thống SCR hoạt động hiệu quả. Nếu các hệ thống SCR không thể hoạt động hiệu quả thì nhiều NOx sẽ được giải phóng vào môi trường đô thị, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Hargrave cho biết: Tất cả máy móc hiện tại đều khởi động với nhiệt độ bình thường, lúc này các động cơ máy dầu diesel thải ra những đám khí thải độc hại trước khi hệ thống xúc tác của chúng có thể lên đến nhiệt độ và có thể hoạt động hiệu quả.
Điều làm cho vấn đề tồi tệ hơn là Việc sử dụng AdBlue™ ở các nhiệt độ thấp sẽ tích lũy các chất thải thứ cấp (các chất không mong muốn khác) theo thời gian, dẫn đến sự tắc nghẽn khí thải và động cơ.
ACCT sẽ làm điều AdBlue™ không thể
Tuy nhiên, với sự xuất hiện của ACCT, nhiệt độ khí thải thấp hơn sẽ không còn cản trở việc giảm NOx hiệu quả từ động cơ diesel. ACCT, công nghệ chuyển đổi AdBlue™, được thiết kế để hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ khí thải thấp hơn.
Các nhà phát minh đã thiết kế ACCT để nó có thể Được đặt ở đoạn cuối chu trình xử lý của SCR và sẽ là mảnh cuối cùng của phần cứng ống xả trước khi khí thải ra từ ống xả của xe. Đặt ACCT có nghĩa là không có nhiệt được trích ra từ ống xả có thể đã được sử dụng bởi bất kỳ các thành phần động cơ khác. Thay vào đó, ACCT “có thể sử dụng năng lượng thải này để chuyển tiền trước AdBlue ™ vào chất lỏng ACCT, có thể được tiêm thay vì AdBlue ™ và sẽ không bao giờ tạo thành các khoản tiền ký quỹ này”, Wilson nói với TUN.
ACCT cho phép các hệ thống SCR hoạt động ở nhiệt độ thấp như 60ºC hoặc 140ºF. Hargrave cho biết: “Điều này có nghĩa là hệ thống giảm NOx vẫn hoạt động thông qua toàn bộ chu trình lái thực tế, dẫn đến giảm đáng kể khí thải khí xả.
ACCT đã được xem xét bởi Viện Công nghệ Năng lượng (ETI) và tính năng của nó đã được thừa nhận. “Dựa trên đánh giá ngắn gọn, công nghệ ACCT gần đây được phát triển bởi Loughborough có tiềm năng sản xuất khí amoniac ở nhiệt độ thấp hơn 190 ° C [hoặc 374 ° F], do đó tăng hiệu suất chuyển đổi và lượng khí thải NOx thấp hơn”, Chris Thorne , Giám đốc Công nghệ của ETI cho các xe hạng nặng, trong một tuyên bố.
Các nhà phát minh đã điều chỉnh ACCT cho các loại xe tải hạng nặng (HGVs), nhưng tin tưởng rằng nó là “hoàn toàn có thể mở rộng để sử dụng trong tất cả các loại xe có động cơ diesel.” Công nghệ dựa vào các quy trình hóa học đơn giản, thiết kế cho một kích thước động cơ mới sẽ đơn giản đòi hỏi phải thay đổi khối lượng đơn vị vật lý.
Công nghệ ACCT được kỳ vọng có thể phổ biến trên thế giới vào năm 2020. “ACCT hiện đang được lắp đặt và vận hành trên một hệ thống mô phỏng hiện đại cho phép chúng tôi quan sát hoạt động của hệ thống thông qua các bộ phận xả được kiểm soát của chúng tôi “, Wilson nói. “Bước tiếp theo, mà chúng tôi đang hướng tới, là hoàn thiện một nguyên mẫu động cơ thử nghiệm theo tiêu chuẩn của chúng tôi. Tuy nhiên, quá trình thương mại hóa các mẫu này là cả một quá trình dài tuy đã được chúng tôi kiểm định khá chắc chắn. Nhưng chúng tôi hy vọng ACCT sẽ được lắp đặt trên các phương tiện giao thông đường bộ cho lộ trình giảm khí thải tiếp theo của EU vào năm 2020 “.
Bằng cách phát minh ra một công nghệ có thể loại bỏ khí NOx một cách hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn, Hargrave và Wilson đã giúp cho động cơ diesel có hiệu suất cao và thân thiện với môi trường hơn. “ACCT có tiềm năng ảnh hưởng đáng kể đến lượng khí thải thực tế từ động cơ diesel”, Wilson nói. “Bằng cách loại bỏ khả năng hạn chế đáng kể nhất đối với hoạt động của SCR, các nhà thiết kế động cơ sẽ thiết kế một động cơ mạnh mẽ hơn với lượng khí thải thấp hơn đáng kể, không chỉ NOx mà còn CO2 và các tạp chất khác”.
-Theo Tun.com-
