Technologia konwersji w walce z emisją gazów – modernizacja silników wysokoprężnych umożliwiająca spalanie skroplonego gazu ziemnego
Do zanieczyszczania powietrza w znacznej mierze przyczynia się przemysł samochodowy. Silniki spalinowe spalające płynne paliwa kopalne, w tym olej napędowy i benzynę, uwalniają CO2, tlenki azotu (NOx), węglowodory i cząstki stałe. Te zanieczyszczenia są substancjami toksycznymi i mają negatywny wpływ zarówno na zdrowie, jak i procesy globalnego ocieplenia klimatu. Obecnie są już dostępne czystsze alternatywy dla paliw kopalnych, takie jak gaz ziemny, biopaliwa, technologie hybrydowe i energia elektryczna. Jednakże te alternatywy nie stwarzają możliwości szybkiej i zauważalnej poprawy stanu atmosfery. Wynika to z faktu, że współczynnik wymieniania pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi na pojazdy wykorzystujące czystsze paliwa jest stosunkowo niski. W ramach finansowanego przez UE projektu BLUESKY „zajęto się problemami wynikającymi z powolnego wymieniania pojazdów napędzanych olejem napędowym na nowe”, mówi Olivier Marchand, dyrektor techniczny Center for Research in Thermal Machines (CRTM), francuskiej firmy koordynującej prace partnerów projektu. Aby to osiągnąć, zespół projektu opracował osprzęt i oprogramowanie umożliwiające silnikom wysokoprężnym spalanie gazu ziemnego (LNG). „Modernizacja istniejących silników wysokoprężnych umożliwiająca im spalanie czystszych paliw jest obecnie praktycznym i skutecznym rozwiązaniem umożliwiającym redukcję emisji zanieczyszczeń”. Na długo przed rozpoczęciem projektu w CRTM badano, homologowano i testowano system BLUESKY, uzyskując dobre rezultaty. Obecnie we Francji, Włoszech i Zjednoczonym Królestwie po drogach porusza się 500 napędzanych gazem ziemnym pojazdów pracujących na pierwszej wersji systemu. „Zmiana z oleju napędowego na LNG dała przez lata zauważalne korzyści”, wskazuje Marchand. W położonym na zachodzie Francji mieście Nantes system ten zainstalowano w 130 autobusach. W 2014 roku system otrzymał pierwszą nagrodę w ramach konkursu Palmarès des Mobilités, w którym uznano go za najbardziej innowacyjną inicjatywę motoryzacyjną. Technologia w służbie usprawnień Zespół projektu opracował zestaw technologii dla wysokoprężnych silników pojazdów komunikacji publicznej oraz pojazdów z sektora transportowego. Takie pojazdy to przede wszystkim ciężarówki i autobusy o dużej masie. System BLUESKY umożliwia przystosowanie starszych silników wysokoprężnych spełniających normy spalania Euro 4 i Euro 5 do spalania gazu ziemnego, dzięki czemu spełniają one najnowsze normy emisji Euro 6. Z technicznego punktu widzenia, konwersja ta obejmuje cztery główne podsystemy. Są to: system zarządzania silnikiem, specjalny katalizator spalin, poprawiony zbiornik paliwa, a także modyfikacja, testowanie i walidacja pojazdu w trakcie pracy w warunkach rzeczywistych. Obniżone koszty i emisja zanieczyszczeń Opracowana w ramach projektu technologia nie tylko spełnia najbardziej wyśrubowane europejskie normy, ale także pomaga osiągnąć szereg ulepszeń. Zwyczajowo jest to 20 % redukcja spalania i kosztów konserwacji, obniżenie emisji CO2 o 20 %, całkowita eliminacja emisji pyłów i dziesięciokrotna redukcja emisji tlenków azotu. Innym ważnym aspektem jest obniżenie poziomu hałasu generowanego przez silnik, co ma znaczenie szczególnie w środowiskach miejskich. Partnerzy projektu opracowali podsystem odzysku energii kinetycznej przeznaczony do stosowania w autobusach miejskich i pozwalający na redukcję zużycia paliwa. Pozwoli to na dalszą poprawę profili emisji tych pojazdów o kilka procent. Podsystem ten umożliwi także dalsze użytkowanie pojazdów spełniających normy Euro 4 i Euro 5, zwłaszcza po ich konwersji na skroplony gaz ziemny. „Innowacje opracowane w ramach projektu BLUESKY, dzięki którym możliwa jest konwersja silników wysokoprężnych i spalinowych na silniki gazowe o dużej wydajności i znacznie ulepszonym układzie spalinowym, umożliwi nieograniczony dostęp do centrów miast i stref niskich emisji”, dodaje na koniec Marchand. „Może także w rzeczywisty sposób wpłynąć na wielkoskalową redukcję emisji silników i pojazdów pracujących pod dużym obciążeniem”.
Słowa kluczowe
BLUESKY, skroplony gaz ziemny, emisja, silniki, pojazdy na olej napędowy, pojazdy napędzane silnikami wysokoprężnymi, zanieczyszczenia
