La Carrera Por Hacer Que Los Motores Diésel Funcionen Con Hidrógeno | Tecnologia Noticias

La carrera por hacer que los motores diésel funcionen con hidrógeno

La carrera por hacer que los motores diésel funcionen con hidrógeno

  • Cambio climático
Convertir a diésel los vehículos de la industria minera puede significar grandes ahorros en emisiones de CO2

Es un nuevo motor híbrido de hidrógeno y diésel, conocido cariñosamente como el «bebé número dos», que podría ayudar a descarbonizar algunas de las industrias más pesadas de Australia.

La plataforma de prueba es grande: tiene su propia sala adjunta a un laboratorio y, a primera vista, se parece a muchos otros motores grandes, pero debajo de su caparazón metálico puede haber una tecnología revolucionaria.

Ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) dicen que han modificó con éxito un motor diesel convencional utilizando una mezcla de hidrógeno y una pequeña cantidad de diésel, afirma que su tecnología patentada ha reducido las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en más del 85 %.

Es el trabajo del profesor Shawn Kook y su equipo en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Manufactura de la universidad.

«El interés en convertir un motor diesel existente en un motor de hidrógeno de combustión limpia es extremadamente alto», dijo el profesor Kook a la BBC en su laboratorio en Sydney. Han llegado solicitudes de Alemania, Sudáfrica, Brasil, Japón y China.

“Montamos el sistema de inyección directa de hidrógeno en los motores diésel existentes, que se puede aplicar a cualquier motor convencional”, añade.

Lo que hace que su sistema sea único, según el profesor Kook, es la forma en que mezcla hidrógeno y diesel y luego lo introduce en el cilindro del motor para la combustión.

El profesor Kook dice que hay un nivel de interés «extremadamente alto» en hacer que los motores diésel funcionen con hidrógeno.

A diferencia de los combustibles fósiles, el hidrógeno no produce CO2 cuando se quema, por lo que se ha considerado durante mucho tiempo como una fuente de combustible más ecológica.

Alrededor del 90% del combustible en el motor diésel híbrido UNSW es ​​hidrógeno, pero debe aplicarse de manera cuidadosamente calibrada.

Si el hidrógeno no se introduce en la mezcla de combustible en el momento adecuado, «creará algo explosivo que quemará todo el sistema», explica el profesor Kook.

Él dice que los estudios han demostrado que controlar la mezcla de hidrógeno y aire dentro del cilindro del motor puede ayudar a contrarrestar las emisiones dañinas de óxido de nitrógeno, que han sido un obstáculo para la comercialización de motores de hidrógeno.

El equipo de investigación de Sídney cree que todos los camiones diésel y los equipos eléctricos de los sectores de la minería, el transporte y la agricultura podrían adaptarse al nuevo sistema híbrido en solo un par de meses.

Sin embargo, el profesor Kook duda que el híbrido sea de mucho interés en la industria automotriz, donde los vehículos eléctricos e híbridos ya son avanzados y reemplazan a los automóviles diésel.

Sin embargo, dice que la industria minera multimillonaria de Australia necesita una solución para todos sus equipos que funcionan con diésel lo antes posible.

Es un motor diésel normal pero funciona con un 90 % de hidrógeno.

«Tenemos tantos generadores, megacamiones y máquinas subterráneas que funcionan con diésel establecidos. ¿Cómo descarbonizamos todos los motores diésel existentes? Una forma es apagar todo e incorporar nueva tecnología, lo que llevará décadas», dice.

El plan es que el híbrido funcione con una mezcla de hidrógeno y diésel o, en ausencia de hidrógeno, podría volver a funcionar solo con diésel.

El profesor Kook espera que su motor de nueva generación se convierta en un producto comercial dentro de dos años.

Tim Buckley, director de Climate Energy Finance, un grupo de expertos de interés público en Sydney, cree que la tecnología tiene el potencial de «transformar drásticamente la industria minera australiana».

«Siempre hay un elemento de escepticismo en el trabajo que hago para evaluar lo que es exageración y esperanza frente a la realidad. Dicho esto, este avance de la Universidad de Nueva Gales del Sur parece bastante material. Si pueden lograrlo, es una gran oportunidad», dijo. dice.

El equipo australiano está en una carrera mundial para desarrollar motores híbridos diésel-hidrógeno. Los ingenieros de otros países están trabajando en sus conceptos y diseños, pero el equipo de Sydney cree que tiene una ventaja.

«Creo que tenemos un gran avance en comparación con la mayoría de los otros grupos de investigación en el mundo donde podemos lograr un porcentaje más alto al usar hidrógeno en lugar de diesel», explica Xinyu Liu, estudiante de doctorado de la UNSW de China.

«En cuanto a las emisiones, el CO2, podemos lograr una mayor reducción que los otros métodos. El concepto ha sido probado con el motor a pequeña escala anterior. Estamos tratando de implementar esta idea a mayor escala, que es más [applicable] a la industria».

El estudiante de doctorado Xinyu Liu (izquierda) dice que la investigación del equipo de UNSW está por delante de otros proyectos de diesel-hidrógeno

La versión más grande, o el «bebé número dos» de la UNSW, tiene el doble del volumen del prototipo original y tiene el potencial de una «reducción masiva de las emisiones de CO2», según el profesor Kook.

la visión es afirmó en un diario publicado en Revista Internacional de Energía de Hidrógeno.

Gran parte del impacto de la invención en el medio ambiente dependerá de la procedencia del hidrógeno.

Mientras que pequeñas cantidades de hidrógeno se extraen directamente del suelo, la mayor parte del hidrógeno se fabrica en un proceso que libera CO2.

El hidrógeno verde, producido mediante el uso de electricidad a partir de energía renovable para dividir el agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno mediante un electrolizador, se considera la respuesta. Pero la tecnología y la electricidad necesarias son costosas, por lo que actualmente solo se produce una pequeña cantidad de hidrógeno de esta manera.

Pero es probable que los costos bajen y, con mucho sol y viento, Australia tiene un gran potencial para producir electricidad renovable, que algún día podría usarse para producir más hidrógeno verde.

El Consejo Climático, una organización independiente, cree que el hidrógeno sostenible ofrece a Australia la oportunidad de acabar con la dependencia de los combustibles fósiles.

«Australia es uno de los mayores exportadores de carbón del mundo y el mayor exportador de gas natural licuado», escribió el consejo en un informe seco de 2021.

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Australia tiene un gran potencial para la electricidad renovable, que podría usarse para producir hidrógeno verde

Por ahora, el proyecto UNSW permanece en el vivero del laboratorio. La búsqueda académica requiere la fortaleza financiera de la inversión externa y aportes y conocimientos prácticos de una empresa minera o fabricante de motores.

«Nuestra visión es impactar primero en las industrias australianas de minería, agricultura y construcción y luego trasladarnos al resto del mundo para tener un mayor impacto», dijo el profesor Kook.

Australia tiene algunas de las compañías de recursos más grandes del mundo y todas se han comprometido con objetivos agresivos de emisiones. La tecnología es la clave.

«La idea de mezclar hidrógeno y diesel en un motor existente es una especie de santo grial para eliminar el dióxido de carbono de la industria pesada y la minería», agrega Tim Buckley.

Él tiene esta pregunta existencial para los ingenieros de la UNSW: «¿Pueden realmente implementarlo en un entorno comercial y replicarlo fuera de la universidad?»

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