A kajian baru-baru oleh Majlis Antarabangsa Pengangkutan Bersih mendapati bahawa peningkatan pencemaran udara dari diesel nitrogen oksida (NOx) pelepasan membawa kepada 107,600 kematian awal 2015. Kajian itu juga mendapati bahawa pelepasan NOx sebenar adalah lebih tinggi daripada pelepasan yang dilaporkan oleh pengeluar, perbezaannya dirujuk sebagai "pelepasan NOx lebihan." Daripada kematian awal di 2015, lebihan pelepasan NOx menyumbang kematian awal 38,000. Kematian awal dunia yang tidak dapat disangkal dari pelepasan NOx diesel boleh naik ke 183,600 dalam 2040, pemikiran yang membimbangkan.
Tetapi jangan risau! Graham Hargrave, Profesor diagnostik optik di Wolfson Pengajian Kejuruteraan Pembuatan Mekanikal, Elektrikal dan di Universiti Loughborough di UK, dan Jonathan Wilson, rakan penyelidikan, telah membangunkan teknologi pertama di dunia yang dapat mengurangkan pelepasan NOx daripada enjin diesel.
Teknologi mereka, dinamakan Ammonia Creation dan Teknologi Penukaran (ACCT), adalah teknologi sahaja yang sedia ada yang boleh menyelesaikan tugas itu.
Teknologi semasa didapati mahu
Sehingga kini, pengeluar kenderaan hanya bergantung kepada AdBlue™, penyelesaian air dan urea, untuk membantu mengeluarkan pelepasan NOx daripada enjin diesel.
Apabila AdBlue ™ disuntik ke dalam sistem ekzos, ia menguapkan dan mengurai membentuk ammonia dan karbon dioksida sebelum memasuki sistem Pengurangan Catalytic Selecting (SCR). Apabila ia memasuki SCR, ammonia memecahkan NOx ke dalam air dan nitrogen, yang kemudian dilepaskan melalui ekzos. Air dan nitrogen, seperti yang kita tahu, tidak berbahaya.
AdBlue ™ berbunyi indah, jadi mengapa tidak terus menggunakannya?
Masalahnya, AdBlue ™ hanya berkesan pada suhu ekzos yang melebihi 250ºC atau 482ºF. Tetapi suhu ekzos tidak selalu mencapai tahap yang tinggi.
Seperti yang dijelaskan Wilson kepada TUN, enjin pembakaran dalaman dalam kenderaan diesel menolak banyak haba semasa operasi mereka dalam dua cara.
Pertama, enjin direka supaya tetap sejuk, jadi haba ditolak dengan cara radiator.
Kedua, haba dikeluarkan melalui ekzos enjin.
"Oleh kerana enjin telah menjadi lebih cekap, kami telah memanfaatkan beberapa tenaga ini untuk menguasai komponen sistem lain, terutamanya pengecas turbo, yang meningkatkan kecekapan enjin keseluruhan," kata Wilson.
"Tenaga yang tersisa diberikan kepada komponen selepas kecekapan, yang kebanyakannya memerlukan haba untuk beroperasi."
Oleh itu, walaupun enjin telah menjadi lebih cekap, hasilnya ialah "mereka juga menghasilkan lebih banyak NOx (sebelum komponen selepastreatment) dan mempunyai suhu ekzos yang lebih rendah dan lebih rendah."
Memandangkan AdBlue ™ memerlukan suhu ekzos yang tinggi untuk berfungsi dengan berkesan, ia tidak berfungsi dengan baik di kawasan bandar dengan lalu lintas atau tapak pembinaan berhenti-dan-pergi.
"Malangnya, dengan banyak kenderaan melakukan perjalanan berhenti / memulakan, seperti bas dan kenderaan pembinaan, banyak enjin tidak dapat mencapai suhu optimum yang diperlukan untuk sistem SCR untuk beroperasi dengan cekap," kata Hargrave dalam satu kenyataan.
Sekiranya sistem SCR tidak dapat berfungsi dengan cekap, maka lebih banyak NOx dibebaskan ke persekitaran bandar, terutama di bandar-bandar besar.
"Kita sudah biasa dengan 'permulaan sejuk', di mana kenderaan diesel memuntahkan pelepasan pelepasan toksik sebelum sistem pemangkin mereka terpakai sehingga suhu dan dapat berfungsi dengan berkesan," kata Hargrave.
Apa yang membuat masalah lebih buruk adalah bahawa penggunaan AdBlue ™ pada hasil suhu yang lebih rendah dalam pengumpulan produk sekunder (bahan kimia yang tidak diingini yang lain) dari masa ke masa, yang akhirnya membawa kepada ekzos tersumbat dan kegagalan enjin.
ACCT menyelesaikan apa AdBlue ™ tidak boleh
Dengan kemunculan ACCT, bagaimanapun, suhu ekzos yang rendah tidak lagi menggagalkan pengurangan NOx dari enjin diesel. ACCT, teknologi penukaran AdBlue ™, direka untuk berfungsi dengan berkesan pada suhu ekzos yang lebih rendah.
Pencipta direka ACCT supaya ia boleh menjadi dipasang di hilir semua komponen selepas kecekapan, dan akan menjadi bahagian terakhir perkakasan ekzos sebelum gas dikeluarkan dari tailpipe kenderaan. Penempatan ACCT bermaksud bahawa tiada haba diekstrak dari ekzos yang boleh digunakan oleh mana-mana komponen enjin lain.
Sebaliknya, ACCT "boleh menggunakan tenaga sisa ini untuk mengubah suai AdBlue ™ ke cecair ACCT, yang boleh disuntikkan bukannya AdBlue ™ dan tidak akan pernah membentuk deposit ini," kata Wilson.
ACCT membolehkan sistem SCR berfungsi pada suhu serendah 60ºC atau 140ºF.
"Ini bermakna sistem pengurangan NOx tetap aktif melalui seluruh kitaran memandu dunia sebenar, yang membawa kepada pengurangan ketara dalam pelepasan tailpipe," kata Hargrave dalam satu kenyataan.
ACCT telah dikaji semula oleh Institut Teknologi tenaga (ETI) dan potensinya diakui.
Berdasarkan kajian ringkas, teknologi ACCT baru-baru ini yang dibangunkan oleh Loughborough berpotensi untuk menghasilkan ammonia gas pada suhu jauh di bawah 190 ° C [atau 374 ° F], dengan demikian meningkatkan kecekapan penukaran dan pelepasan NOx yang lebih rendah, "Chris Thorne, Ketua Pegawai Teknologi ETI untuk Kenderaan Berat, dalam satu kenyataan.
Pencipta telah menyesuaikan ACCT untuk kenderaan barang berat (HGVs), tetapi percaya bahawa ia adalah "sepenuhnya berskala untuk digunakan dalam semua kenderaan diesel." Sejak teknologi bergantung kepada proses kimia yang mudah, reka bentuk untuk saiz enjin baru hanya memerlukan perubahan jumlah unit fizikal.
Dunia boleh melihat ACCT dalam tindakan oleh 2020.
"ACCT kini dipasang dan berjalan pada rig simulasi ekzos terkini yang membolehkan kami melihat operasi sistem melalui bahagian ekzos optik kami, "kata Wilson.
"Langkah seterusnya, yang sedang kita retak, adalah memasang prototaip enjin di salah satu daripada sel ujian enjin kami. Proses menukar prototaip ke komponen enjin yang disahkan adalah panjang, namun, kami berharap dapat melihat ACCT dipasang pada kenderaan jalan raya oleh sasaran pengurangan pelepasan EU seterusnya di 2020. "
Dengan mencipta teknologi yang dapat mengeluarkan pelepasan NOx secara efisien dalam suhu yang lebih rendah, Hargrave dan Wilson telah memungkinkan kenderaan diesel menjadi sangat cekap dan lebih mesra alam.
"ACCT mempunyai potensi untuk memberi kesan yang signifikan terhadap pelepasan dunia sebenar dari enjin diesel," kata Wilson.
"Dengan menghapus sekatan yang paling penting dalam operasi SCR, pereka enjin bebas untuk merancang enjin yang lebih kuat dengan pelepasan yang lebih rendah, bukan hanya NOx tetapi juga CO2 dan bahan partikulat."
