Le système de modernisation convertit les moteurs diesel existants pour qu'ils fonctionnent à 90 % d'hydrogène

Les chercheurs de l'UNSW ont prototype et testé un système de modernisation qui convertit les moteurs diesel pour qu'ils fonctionnent à 90 % d'hydrogène, réduisant radicalement les émissions de dioxyde de carbone et d'oxyde d'azote tout en augmentant l'efficacité de 26 % dans le processus.

Fonctionnant avec 10 % de diesel, le processus ne constitue pas une conversion entièrement verte pour les moteurs diesel, mais il offre un moyen à certaines entreprises de réduire considérablement leurs émissions sans gaspiller inutilement les actifs existants qui pourraient encore rester utiles pendant longtemps.

Le système de modernisation conserve le système d'injection diesel, mais ajoute l'injection d'hydrogène directement dans le cylindre, ainsi qu'un contrôle indépendant du calage de l'injection pour les systèmes hydrogène et diesel. Il ne nécessite pas d'hydrogène particulièrement pur, et l'équipe a démontré que sa technique d'injection d'hydrogène « stratifiée », qui crée des poches de concentrations d'hydrogène plus élevées et plus faibles dans le cylindre, réduit l'incidence des émissions d'oxyde d'azote en dessous de celle d'un gaz d'échappement direct. diesel.

Les émissions globales de dioxyde de carbone chutent d’environ 85 %, pour atteindre environ 90 grammes/kWh d’énergie – ce qui représenterait certainement une étape intermédiaire solide vers une décarbonisation totale pour de nombreuses opérations utilisant de grandes flottes de véhicules diesel.

Bien entendu, cela dépend de la disponibilité de l’hydrogène – ce qui n’est pas encore le cas dans la plupart des régions. Mais en tant que principale alternative aux véhicules verts aux batteries au lithium, l’heure de l’hydrogène pourrait bientôt arriver. Les pénuries d’approvisionnement en lithium devraient bouleverser le marché des véhicules électriques à batterie dans les années à venir, juste au moment où les réglementations gouvernementales commencent à entrer en vigueur pour accélérer sérieusement la transition vers une conduite zéro émission dans de nombreuses juridictions. Et les projets d’hydrogène vert fleurissent partout dans le monde.

Pourtant, pour le moment, l'équipe de l'UNSW s'efforce de commercialiser ses systèmes de modernisation des moteurs diesel au cours des deux prochaines années, et elle cible les opérateurs de flottes industrielles et de générateurs comme les opérations minières, dont beaucoup ont déjà de l'hydrogène acheminé vers le site. Encore une fois, il est actuellement peu probable qu’il s’agisse d’hydrogène vert, de sorte que les utilisations initiales pourraient simplement consister à transférer leurs émissions vers une usine Haber-Bosch située à proximité. Mais à mesure que l’industrie de l’hydrogène vert se développe, il sera important pour les investisseurs de savoir qu’il existe une demande fiable et croissante de la part de véhicules utilisant déjà de l’hydrogène et recherchant une solution plus propre.

"Nous avons montré que nous pouvons prendre ces moteurs diesel existants et les convertir en moteurs plus propres qui brûlent de l'hydrogène", a déclaré le professeur Shawn Kook, auteur principal d'un article récemment publié dans l'International Journal of Hydrogen Energy. "Être capable de moderniser le diesel Les moteurs qui existent déjà sont beaucoup plus rapides que d'attendre le développement de systèmes de piles à combustible complètement nouveaux qui pourraient ne pas être disponibles commercialement à plus grande échelle avant au moins une décennie. Avec le problème des émissions de carbone et du changement climatique, nous avons besoin de solutions plus immédiates pour résoudre le problème des nombreux moteurs diesel actuellement utilisés.

Pour une approche à moindre friction – bien qu'avec des résultats moins impressionnants – d'autres systèmes de modernisation sont en cours de développement, comme le dispositif d'injection directe HYDI, qui génère son propre hydrogène pendant la conduite et l'injecte dans le mélange air-carburant pour aider le moteur. le diesel s'enflamme plus rapidement et plus complètement. Il ne nécessite rien d'autre qu'un appoint d'eau occasionnel, il ne dépend donc absolument pas de l'infrastructure de ravitaillement en hydrogène et réduit la consommation de carburant de 5 à 13 %, tout en réduisant également les émissions.

Source : Université de Nouvelle-Galles du Sud