Radi se o novom vodonično-dizelskom hibridnom motoru, od milja poznatom kao „beba broj dva“, koji bi mogao pomoći u dekarbonizaciji nekih od najtežih industrija u Australiji, ali i svetu.
Testna platforma je velika, ima sopstvenu prostoriju pored laboratorije i na prvi pogled izgleda kao mnogi drugi veliki motori, ali ispod njegove metalne površine mogla bi da se krije tehnologija koja menja pravila igre.
Inženjeri na Univerzitetu Novog Južnog Velsa (UNSW) kažu da su uspešno modifikovali konvencionalni dizel motor u cilju korišćenja mešavine vodonika i male količine nafte, tvrdeći da njihova patentirana tehnologija smanjuje emisiju ugljen-dioksida za više od 85% .
Motor je delo profesora Šona Kuka i njegovog tima na Univerzitetskoj školi za mašinstvo i proizvodni inženjering.
„Interesovanje za pretvaranje postojećeg dizel motora u motor na vodonik s čistim sagorevanjem, izuzetno je veliko“, kaže profesor Kuk. Upiti su stigli iz Nemačke, Južne Afrike, Brazila, Japana i Kine.
„Ugrađujemo sistem direktnog ubrizgavanja vodonika u postojeće dizel motore, koji se može primeniti na bilo koji konvencionalni motor“, dodaje on.
Ono što njihov sistem čini jedinstvenim, prema profesoru Kuku, jeste način na koji meša vodonik i dizel, a zatim ga uvodi u cilindar motora radi sagorevanja.
Za razliku od fosilnih goriva, vodonik ne proizvodi ugljen-dioksid kada se sagoreva, tako da je dugo bio viđen kao ekološki podoban izvor goriva.
Oko 90% goriva u UNSW-ovom hibridnom dizel motoru čini vodonik, ali se mora primeniti na pažljivo kalibrisan način.
Ako se on ne unese u mešavinu goriva u pravom trenutku, „stvoriće nešto što je eksplozivno i što će sagoreti ceo sistem“, objašnjava profesor Kuk.
On kaže da su studije pokazale da kontrola mešavine vodonika i vazduha unutar cilindra motora može pomoći da se neutrališe štetna emsija azotnih oksida, koja je bila prepreka u komercijalizaciji vodoničnih motora.
Istraživački tim iz Sidneja veruje da bi svi dizel kamioni i električna oprema u sektoru rudarstva, transporta i poljoprivrede mogli biti naknadno opremljeni novim hibridnim sistemom za samo nekoliko meseci.
Profesor Kuk sumnja da bi ovaj hibridni sklop bio interesantan za automobilsku industriju, gde su električna i hibridna vozila daleko uznapredovala i uveliko zamenjuju dizel automobile.
Međutim, on kaže da je australijskoj rudarskoj industriji vrednoj više milijardi dolara potrebno rešenje za svu opremu koja koristi dizel motoru, i to što je pre moguće.
„Imamo toliko dizel generatora, megakamiona i podzemnih mašina. Kako da dekarbonizujemo sve te postojeće dizel motore? Jedan od načina je da ugasimo sve i ubacimo novu tehnologiju, za šta će biti potrebne decenije“, kaže on.
Plan je da novi hibridni sistem koristi mešavinu vodonika i dizela ili, u nedostatku vodonika, može da se vrati samo na dizel.
Profesor Kuk se nada da će njegova nova generacija motora ući u komercijalnu proizvodnju za dve godine.
Tim Bakli, direktor Climate Energy Financea, istraživačkog centra od javnog interesa u Sidneju, veruje da ova tehnologija ima potencijal da „dramatično transformiše australijsku rudarsku industriju“.
„Uvek postoji element skepticizma u radu koji obavljam, u smislu procenjivanja šta je istinski perspektivno a šta je u suprotnosti sa stvarnošću. S tim u vezi, ovo dostignuće Univerziteta u Novom Južnom Velsu se čini prilično materijalnim. Ako mogu da izvuku projekat, to je ogromna prilika”, kaže on.
Australijski tim je u globalnoj trci za razvoj hibridnih dizel-vodoničnih motora. Inženjeri u drugim zemljama rade na svojim konceptima i dizajnu, ali tim iz Sidneja veruje da ima prednost.
„Mislim da imamo napredak u poređenju s većinom drugih istraživačkih grupa u svetu, gde zapravo možemo postići veći procenat korišćenjem vodonika u odnosu na dizel“, objašnjava Sjinlu Liu, student doktorskih studija UNSW iz Kine.
„U pogledu emisije ugljen-dioksida, možemo postići veće smanjenje u poređenju s drugim metodama. Koncept je dokazan korišćenjem prethodnog motora manjih gabarita. Pokušavamo da implementiramo ovu ideju u veće jedinice, što je više primenljivo industriji.“
Veća verzija, ili UNSW-ova „beba broj dva“, ima dvostruko veću radnu zapreminu od originalnog prototipa i ima potencijal za „masivno smanjenje emisije CO2“, kaže profesor Kuk.
Vizija je izložena u radu objavljenom u International Journal of Hydrogen Energy.
Veliki deo uticaja ovog pronalaska na životnu sredinu zavisiće od toga odakle dolazi vodonik.
Dok se male količine ovog gasa izvlače direktno iz zemlje, veći deo se proizvodi u procesu koji emituje CO2.
Zeleni vodonik, proizveden korišćenjem električne energije iz obnovljivih izvora za cepanje vode na molekule vodonika i kiseonika pomoću elektrolizera, smatra se pravim odgovorom. Međutim, potrebna tehnologija i električna energija su skupi, tako da se trenutno samo mala količina vodonika proizvodi na ovaj način.
Ipak, troškovi će se verovatno smanjiti, a s obiljem sunčeve svetlosti i vetra, Australija ima mnogo potencijala za proizvodnju obnovljive električne energije, koja bi se jednog dana mogla iskoristiti za proizvodnju veće količine zelenog vodonika.
Climate Council, nezavisna organizacija, veruje da održivi vodonik daje Australiji šansu da prekine oslanjanje na fosilna goriva.
„Australija je jedan od najvećih svetskih izvoznika uglja i najveći izvoznik tečnog gasa“, napisao je spomenuti savet na brifingu 2021. „Oba energenta dopinose zagađenju, a Australija za to plaća visoku cenu s ozbiljnijim i sve češćim ekstremnim vremenskim pojavama kao što su požari, toplotni talasi i suše.“
Za sada projekat UNSW-a ostaje u laboratoriji. Ovaj akademski poduhvat zahteva finansijski doprinos spoljnih investicija i praktičan doprinos i znanje rudarskioh kompanija ili proizvođača motora.
„Naša vizija je da prvo utičemo na australijsko rudarstvo, poljoprivredu i građevinsku industriju, a zatim da se preselimo u ostatak sveta kako bismo ostvarili veći uticaj“, kaže profesor Kuk.
Australija ima neke od najvećih svetskih kompanija koje se bave resursima i sve su se posvetile agresivnim ciljevima dekarbonizacije. Tehnologija je ključ.
„Ideja mešanja vodonika i dizela unutar već postojećih motora je nešto kao Sveti gral za dekarbonizaciju teške industrije i rudarstva“, dodaje Tim Bakli.
On ima ovo egzistencijalno pitanje za inženjere u UNSW-u: „Mogu li oni to stvarno primeniti u komercijalnom okruženju i replicirati van univerziteta?“
