เป็นเครื่องยนต์ไฮบริดไฮโดรเจน-ดีเซลรุ่นใหม่ที่รู้จักกันในชื่อ “baby number two” ซึ่งสามารถช่วยลดปริมาณคาร์บอนในอุตสาหกรรมที่หนักที่สุดของออสเตรเลียได้

แท่นทดสอบมีขนาดใหญ่ – มีห้องของตัวเองติดกับห้องแล็บ และมองแวบแรกก็เหมือนกับมอเตอร์ขนาดใหญ่อื่นๆ แต่ภายใต้ผิวโลหะนั้นอาจมีเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงเกมอยู่

วิศวกรแห่งมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ (UNSW) กล่าวว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปให้ใช้ไฮโดรเจนผสมกับน้ำมันดีเซลเล็กน้อย โดยอ้างว่าเทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตรของพวกเขาสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ได้มากกว่า 85% .

เป็นผลงานของ Prof Shawn Kook และทีมงานของเขาที่ School of Mechanical and Manufacturing Engineering ของมหาวิทยาลัย

ADVERTISEMENT

“ความสนใจในการแปลงเครื่องยนต์ดีเซลที่มีอยู่ให้เป็นเครื่องยนต์ไฮโดรเจนที่เผาไหม้สะอาดนั้นสูงมาก” ศ.กุก กล่าวกับบีบีซีที่ห้องทดลองของเขาในซิดนีย์ มีการสอบถามจากเยอรมนี แอฟริกาใต้ บราซิล ญี่ปุ่น และจีน

“เราติดตั้งระบบหัวฉีดไฮโดรเจนโดยตรงในเครื่องยนต์ดีเซลที่มีอยู่ ซึ่งสามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ทั่วไปได้” เขากล่าวเสริม

สิ่งที่ทำให้ระบบของพวกเขาไม่เหมือนใคร อ้างอิงจากศาสตราจารย์ Kook คือวิธีที่มันผสมไฮโดรเจนและดีเซล แล้วนำไปใส่ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์เพื่อการเผาไหม้

ศาสตราจารย์ Shawn Kook มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์
คำบรรยายภาพ,
ศาสตราจารย์ Kook กล่าวว่ามีความสนใจในระดับ “สูงมาก” ในการทำให้เครื่องยนต์ดีเซลทำงานด้วยไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนไม่ก่อให้เกิด CO2 เมื่อถูกเผาไหม้ ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ดังนั้นจึงถูกมองว่าเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมานานแล้ว

ประมาณ 90% ของเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลไฮบริดของ UNSW คือไฮโดรเจน แต่ต้องใช้ในการปรับเทียบอย่างรอบคอบ

หากไม่เติมไฮโดรเจนลงในเชื้อเพลิงผสมในเวลาที่เหมาะสม “มันจะสร้างบางสิ่งที่ระเบิดได้ซึ่งจะเผาไหม้ทั้งระบบ” ศาสตราจารย์ Kook อธิบาย

เขากล่าวว่าการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการควบคุมส่วนผสมของไฮโดรเจนและอากาศภายในกระบอกสูบของเครื่องยนต์สามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นอันตราย ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการทำมอเตอร์ไฮโดรเจนในเชิงพาณิชย์

ทีมวิจัยของซิดนีย์เชื่อว่ารถบรรทุกดีเซลและอุปกรณ์ไฟฟ้าในภาคการขุด การขนส่ง และการเกษตรจะสามารถติดตั้งเพิ่มเติมด้วยระบบไฮบริดใหม่ได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่เดือน

ศาสตราจารย์ Kook สงสัยว่ารถยนต์ไฮบริดจะได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมรถยนต์ แม้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริดจะก้าวหน้าและเข้ามาแทนที่รถยนต์ดีเซลแล้วก็ตาม

อย่างไรก็ตาม เขากล่าวว่าอุตสาหกรรมเหมืองแร่มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ของออสเตรเลียต้องการโซลูชันสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้น้ำมันดีเซลทั้งหมดโดยเร็วที่สุด

เครื่องยนต์ดีเซลดัดแปลงให้ทำงานด้วยไฮโดรเจนที่มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์
คำบรรยายภาพ,
เป็นเครื่องยนต์ดีเซลธรรมดาแต่ใช้ไฮโดรเจน 90%
“เรามีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันดีเซล รถบรรทุกขนาดยักษ์ และเครื่องจักรใต้ดินมากมาย เราจะแยกคาร์บอนของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีอยู่ทั้งหมดได้อย่างไร วิธีหนึ่งคือการปิดระบบทุกอย่างและรับเทคโนโลยีใหม่เข้ามา ซึ่งจะใช้เวลาหลายสิบปี” เขากล่าว

แผนดังกล่าวมีไว้สำหรับรถไฮบริดที่จะไม่ใช้ส่วนผสมของไฮโดรเจนกับดีเซล หรือในกรณีที่ไม่มีไฮโดรเจน ก็จะเปลี่ยนกลับไปเป็นดีเซลได้อย่างเดียว

Prof Kook หวังว่าเครื่องยนต์รุ่นใหม่ของเขาจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ภายในสองปี

Tim Buckley ผู้อำนวยการของ Climate Energy Finance ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยเพื่อผลประโยชน์สาธารณะในซิดนีย์ เชื่อว่าเทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการ “เปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมเหมืองแร่ของออสเตรเลียอย่างมาก”

“งานที่ฉันทำมักมีความสงสัยอยู่เสมอเพื่อประเมินว่าอะไรคือโฆษณาชวนเชื่อและความหวังซึ่งตรงกันข้ามกับความเป็นจริง ต้องบอกว่าความก้าวหน้าของมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์นี้ดูเหมือนจะมีเนื้อหาค่อนข้างดี หากพวกเขาสามารถดึงมันออกมาได้ โอกาสครั้งใหญ่” เขากล่าว

เส้นสีเทาการนำเสนอ
เทคโนโลยีเพิ่มเติมของธุรกิจ:

‘มันหายไป’ – ความตกใจเมื่อเทคโนโลยีล้มเหลว
เครื่องบินบรรทุกสินค้าที่ไม่มีนักบินประจำเครื่อง
พนักงานด้านเทคนิคที่มีทักษะเพิ่มขึ้นแม้เศรษฐกิจตกต่ำ
ไร่องุ่นเขตร้อนวางอินเดียไว้บนแผนที่ไวน์
เทคโนโลยีมือสองกำลังเฟื่องฟูในขณะที่นักช้อปมองหาการต่อรองราคา
เส้นสีเทาการนำเสนอ
ทีมงานของออสเตรเลียกำลังอยู่ในการแข่งขันระดับโลกเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์ดีเซลไฮบริดไฮโดรเจน วิศวกรในประเทศอื่นๆ กำลังทำงานเกี่ยวกับแนวคิดและการออกแบบของพวกเขา แต่ทีมซิดนีย์เชื่อว่ามีข้อได้เปรียบ

“ฉันคิดว่าเรามีความก้าวหน้าเมื่อเทียบกับกลุ่มวิจัยอื่น ๆ ส่วนใหญ่ในโลก ซึ่งเราสามารถใช้ไฮโดรเจนในปริมาณที่สูงกว่าน้ำมันดีเซลได้” Xinyu Liu นักศึกษาระดับปริญญาเอกของ UNSW จากประเทศจีนอธิบาย

“ในแง่ของการปล่อยก๊าซ CO2 เราสามารถลดได้สูงกว่าวิธีอื่นๆ แนวคิดนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วโดยใช้เครื่องยนต์ขนาดเล็กก่อนหน้านี้ เรากำลังพยายามนำแนวคิดนี้ไปใช้ในสเกลที่ใหญ่ขึ้น ซึ่ง [ใช้ได้] มากขึ้น สู่อุตสาหกรรม”

Xinyu Liu นักศึกษาปริญญาเอก (ซ้าย) และศาสตราจารย์ Shawn Kook มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์
คำบรรยายภาพ,
Xinyu Liu นักศึกษาระดับปริญญาเอก (ซ้าย) กล่าวว่างานวิจัยของทีม UNSW นำหน้าโครงการดีเซล-ไฮโดรเจนอื่นๆ
รุ่นที่ใหญ่กว่าหรือ “ทารกหมายเลขสอง” ของ UNSW มีปริมาณสองเท่าของต้นแบบดั้งเดิมและมีศักยภาพในการ “ลดการปล่อย CO2 อย่างมหาศาล” อ้างอิงจาก Prof. Kook

วิสัยทัศน์ดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร International Journal of Hydrogen Energy

ผลกระทบส่วนใหญ่ของสิ่งประดิษฐ์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อมจะขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของไฮโดรเจน

แม้ว่าไฮโดรเจนจำนวนเล็กน้อยจะถูกสกัดโดยตรงจากพื้นดิน แต่ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ผลิตขึ้นในกระบวนการที่ปล่อย CO2

ไฮโดรเจนสีเขียวที่ผลิตโดยใช้ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเพื่อแยกน้ำออกเป็นโมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยใช้อิเล็กโทรไลเซอร์ถือเป็นคำตอบ แต่เทคโนโลยีและไฟฟ้าที่ต้องใช้นั้นมีราคาแพง ดังนั้นในขณะนี้จึงมีการผลิตไฮโดรเจนเพียงเล็กน้อยด้วยวิธีนี้

แต่ค่าใช้จ่ายมีแนวโน้มลดลง และด้วยแสงแดดและลมที่อุดมสมบูรณ์ ออสเตรเลียจึงมีศักยภาพมากมายในการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียน ซึ่งสักวันหนึ่งอาจนำไปใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

Climate Council ซึ่งเป็นองค์กรอิสระเชื่อว่าไฮโดรเจนที่ยั่งยืนทำให้ออสเตรเลียมีโอกาสที่จะยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

“ออสเตรเลียเป็นหนึ่งในผู้ส่งออกถ่านหินรายใหญ่ที่สุดในโลกและเป็นผู้ส่งออกก๊าซเหลวรายใหญ่ที่สุด” สภาฯ เขียนในการบรรยายสรุปปี 2564 “ทั้งสองอย่างล้วนก่อมลพิษจากเชื้อเพลิงฟอสซิล และออสเตรเลียต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงจากเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรงและบ่อยขึ้น เช่น ไฟป่า คลื่นความร้อน และความแห้งแล้ง”

กังหันลมที่ Capital Wind Farm ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่ รับทำบัญชี สุดในนิวเซาท์เวลส์ ห่างจากแคนเบอร์ราไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ 30 กิโลเมตร
แหล่งที่มาของรูปภาพเก็ตตี้อิมเมจ
คำบรรยายภาพ,
ออสเตรเลียมีศักยภาพที่ดีในการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียน ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
สำหรับตอนนี้ โครงการ UNSW ยังคงอยู่ในห้องเพาะชำในห้องปฏิบัติการ ความมุมานะด้านวิชาการต้องการความช่วยเหลือทางการเงินจากการลงทุนภายนอก และข้อมูลเชิงปฏิบัติและความรู้จากบริษัทเหมืองแร่หรือผู้ผลิตเครื่องยนต์

“วิสัยทัศน์ของเราคือการสร้างผลกระทบต่ออุตสาหกรรมเหมืองแร่ เกษตรกรรม และการก่อสร้างของออสเตรเลียก่อน แล้วจึงย้ายออกไปยังส่วนอื่นๆ ของโลกเพื่อสร้างผลกระทบที่ใหญ่ขึ้น” ศ.กุกกล่าว

ออสเตรเลียมีบริษัทด้านทรัพยากรที่ใหญ่ที่สุดในโลกหลายแห่ง และทุกบริษัทต่างก็มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอนอย่างจริงจัง เทคโนโลยีคือกุญแจสำคัญ

“แนวคิดในการผสมไฮโดรเจนและดีเซลเข้าด้วยกันในเครื่องยนต์ที่มีอยู่นั้นถือเป็นหนึ่งในจอกศักดิ์สิทธิ์สำหรับการลดคาร์บอนของอุตสาหกรรมหนักและเหมืองแร่” ทิม บัคลี่ย์กล่าวเสริม

เขามีคำถามที่มีอยู่นี้สำหรับวิศวกรที่ UNSW: “พวกเขาสามารถปรับใช้จริงในเชิงพาณิชย์และทำซ้ำนอกมหาวิทยาลัยได้หรือไม่”

ข้อมูลจาก www.bbc.com