Λόγω του μεγάλου ενδιαφέροντος που εκδηλώθηκε για το άρθρο μας σχετικά με αυτήν τη σημαντική εξέλιξη για τον χώρο των κινητήρων εσωτερικής καύσης, (http://www.futuremobility.gr/tech-news/spanish-researchers-internal-combustion-engine-does-not-produce-pollutants) απευθυνθήκαμε στον καθηγητή κ. José Ramón Serrano Cruz της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Βαλένθια και πήραμε πήραμε μια αποκλειστική συνέντευξη.
Η σπουδαιότητα της μεθόδου ξεπερνά το πεδίο εφαρμογής των κινητήρων εσωτερικής καύσης, μιας και η μέθοδος αυτή, με τις κατάλληλες προσαρμογές, σύμφωνα με τις απαντήσεις του καθηγητή, μπορεί να εφαρμοστεί τόσο στις βιομηχανικές εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας όσο και στα συστήματα οικιακής θέρμανσης που καταναλώνουν καύσιμα όπως πετρέλαιο και φυσικό αέριο.
Στα πλεονεκτήματα της μεθόδου συμπεριλαμβάνονται επίσης η δυνατότητα χρήσης σε όλους τους τύπους ορυκτών καυσίμων καθώς και στην δυνατότητα της εκ των υστέρων τοποθέτησης σε υπάρχοντες κινητήρες.
Διαβάστε όλες τις ερωτήσεις και απαντήσεις που του υπέβαλε το Futuremobility:
Ερώτηση: Μπορείτε να μας πληροφορήσετε σχετικά με τους στόχους αυτού του προγράμματος;
Απάντηση: Στόχος αυτού του προγράμματος είναι η μετατροπή ενός συμβατικού θερμικού κινητήρα σε έναν κινητήρα με μηδενικές εκπομπές NOx που να είναι ικανός να συλλάβει το παραγόμενο CO2, ενώ προσπαθεί να διατηρήσει τα πλεονεκτήματα των σημερινών κινητήρων όσον αφορά τον χρόνο τροφοδοσίας και τις υποδομές, την αποδοτικότητα, το μειωμένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα και την ειδική ισχύ.
Ερώτηση: Μπορείτε να μας περιγράψετε εν συντομία τη μέθοδο και την αρχή λειτουργίας;
Απάντηση: Για να πετύχουμε αυτούς τους στόχους, το πιο σημαντικό είναι να εκτελέσουμε τη διαδικασία καύσης χωρίς Ν2 στο θάλαμο καύσης. Αυτό αποτρέπει αποτελεσματικά τυχόν εκπομπές NOx. Επιπλέον, τα καυσαέρια αποτελούνται κυρίως από CO2 και νερό, τα οποία επιτρέπουν την εύκολη δέσμευση του CO2 που παράγεται κατά την καύση. Για την εξαγωγή του O2 από τον αέρα, χρησιμοποιείται μια μεμβράνη MIEC. Οι σωστές συνθήκες στην είσοδο της μεμβράνης επιτυγχάνονται με ανάκτηση της ενέργειας από τα καυσαέρια χρησιμοποιώντας ένα σετ υπερσυμπιεστών και εναλλάκτες θερμότητας.
Ερώτηση: Ποιος είναι ο τύπος της κεραμικής μεμβράνης μικτής αγωγιμότητας (MIEC) που χρησιμοποιείτε στο πρόγραμμα;
Απάντηση: Πρόκειται για μια μεμβρανη τύπου MIEC από περοβσκίτη που είναι αποτέλεσμα μιας έρευνας από το ITQ (Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας) που εξαρτάται τόσο από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Βαλένθια όσο και από το Ισπανικό Επιστημονικό Συμβούλιο.
Ερώτηση: Υπάρχει κάποια σχετική επίσημη δημοσίευση και που μπορούμε να τη βρούμε;
Απάντηση: Οχι ακόμα. Υπάρχει μόνο ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που βρίσκεται στη φάση PCT (σ.σ. υποβολή αιτήματος διπλώματος ευρεσιτεχνίας).
Ερώτηση: Ποια είδη καυσίμων κινητήρων εσωτερικής καύσης υποστηρίζονται; Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί π.χ. με πετρέλαιο, βενζίνη ή άλλα εναλλακτικά καύσιμα όπως είναι το φυσικό αέριο;
Απάντηση: Η τεχνολογία είναι συμβατή με οποιονδήποτε τύπο καυσίμου, δεδομένου ότι απαιτείται μόνο κάποια ρύθμιση για να περάσει από τον αέρα ως καύσιμο στο οξυκαύσιμο (σ.σ. καύση μόνο με οξυγόνο). Είναι ιδανικό για λειτουργία με e- καύσιμα (σ.σ. εναλλακτικά συνθετικά καύσιμα), δεδομένου ότι προσφέρουν το μέγιστο δυναμικό μείωσης των εκπομπών ρύπων. Τώρα εργαζόμαστε με δύο κινητήρες. Ο ένας είναι τύπου ανάφλεξης με σπινθήρα και ο άλλος τύπου ανάφλεξης με συμπίεση. Η μέθοδος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε ρευστό καύσιμο, προσαρμόζοντας ανάλογα τη διαδικασία καύσης.
Ερώτηση: Η παραπάνω αναφερόμενη μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί εκ των υστέρων σε υπάρχοντες κινητήρες (retrofilt)
Απάντηση: Ναι είναι δυνατόν. Στην πραγματικότητα, στο τρέχον έργο προσαρμόζουμε έναν υπάρχοντα κινητήρα για να χρησιμοποιήσουμε την προτεινόμενη μέθοδο. Οι τροποποιήσεις εστιάζονται κυρίως στα στοιχεία που σχηματίζουν τη διαδικασία ανταλλαγής αερίων και στον θάλαμο καύσης.
Ερώτηση: Πότε εκτιμάτε ότι αυτοί οι 2 πρωτότυποι κινητήρες θα είναι έτοιμοι για επίδειξη;
Απάντηση: Θα έχουμε τα πρώτα αποτελέσματα μέχρι τα μέσα του φθινοπώρου για τον μονοκύλινδρο κινητήρα και μέχρι την άνοιξη του 2021 για τον πολυκύλινδρο κινητήρα.
Ερώτηση: Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε άλλους τομείς εκτός της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπως είναι τα συστήματα οικιακής θέρμανσης που χρησιμοποιούν το πετρέλαιο ως καύσιμο;
Απάντηση: Ναι, είναι συμβατό και με τις χρήσεις θέρμανσης, τόσο για τη βιομηχανία όσο και για τις κατοικίες. Θα χρειαζόταν όμως ένα νέο πρόγραμμα για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης. Τα συστήματα οικιακής θέρμανσης θα μπορούσαν να προσαρμοστούν ώστε να χρησιμοποιούν καύση μόνο με οξυγόνο και να παράγουν καυσαέρια χωρίς N2 με παρεμβάσεις στο θάλαμο καύσης με παρόμοιο τρόπο όπως σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Άλλες βιομηχανικές εφαρμογές όπου χρησιμοποιείται καύση υψηλής θερμοκρασίας είναι προφανώς υποψήφιες για χρήση αυτής της μεθόδου.
Ο νέος κινητήρας θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σταθερός κινητήρας για την κίνηση μιας ηλεκτρικής γεννήτριας ή θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε μηχανές και πλοία για την παροχή ισχύος.
Ερώτηση: Μέχρι τώρα, υπάρχουν αντιδράσεις από την αυτοκινητοβιομηχανία;
Απάντηση: Οχι ακόμα. Προωθούμε την τεχνολογία, αλλά περιμένουμε ακόμη τις πρώτες πειραματικές αποδείξεις των bsfc και isfc (σ.σ. ειδικές μετρήσεις αποδόσεων) για τη δημοσίευση αποτελεσμάτων και την προσέγγιση του κλάδου.
Ερώτηση: Ποιος όταν ο αντίκτυπος της μεθόδου σας στην Ισπανική αυτοκινητοβιομηχανία;
Απάντηση: Υπάρχει ενδιαφέρον, αλλά πρέπει να φτάσουμε σε επίπεδο TRL 6 (σ.σ. επίπεδο ωρίμανσης της έρευνας με μέγιστο το 6) για να ληφθεί υπόψη για μια δεδομένη σαφή επίδραση. Αυτή τη στιγμή είναι δύσκολο να προσεγγίσουμε τους βιομηχανικούς εταίρους με ένα επίπεδο TRL 4. Λαμβάνουμε χρηματοδότηση από την Agencia Valenciana de la Innovación (Valencian Innovation Agency) που έχει συμπληρώσει τις προσπάθειες των CMT και UPV και εσωτερική χρηματοδότηση. Ο στόχος είναι η συγκέντρωση νέων κεφαλαίων όταν επιτευχθεί το επίπεδο TRL 6.
Του Αργύρη Κοτσιλιέρη
Πτυχιούχου Τεχνολόγου Μηχανικού Οχημάτων
