Wodór w tradycyjnych silnikach spalinowych
W wielu częściach świata oraz w wielu krajach zredukowanie zależności od paliw kopalnych stało się ważnym celem z różnych powodów. Wodór to alternatywne źródło energii, które dostarcza czystą, odnawialną I wydajną moc. Wodorowe ogniwa paliwowe, stanowiące prawdopodobnie najlepiej znane rozwiązania, natrafiły na liczne przeszkody. Aby możliwe było użycie tych ogniw na szeroką skalę, wymagane są pewne udoskonalenia, w tym znaczące obniżenie kosztów. Rozwiązanie tymczasowe w tym zakresie stanowią silniki wodorowe wewnętrznego spalania (HICE). Silniki te oparte są na rozwiniętej technologii silników wewnętrznego spalania (ICE) I, po pewnych modyfikacjach, mogą umożliwić działanie przy wykorzystaniu zarówno konwencjonalnych paliw kopalnych, jak I wodoru. Mimo że pierwszy ICE zbudowany do zastosowania ruchomego był zasilany wodorem (Isaac de Rivaz w 1813 r.), technologia ta przyjmuje się bardzo powoli. Europejscy badacze postawili sobie za cel zmianę takiego stanu rzeczy za pomocą środków przeznaczonych na projekt "Optymalizacja wodorowych silników wewnętrznego spalania". Zespół nawiązał transatlantycką współpracę z przedstawicielami firmy Ford oraz dwoma amerykańskimi laboratoriami (Argonne- I Sandia-), pionierami na polu HICE, tak aby zapewnić maksimum korzyści I minimalne powielanie działań. Projekt miał na celu zwiększenie wydajności silników HICE I zapewnienie mniejszym silnikom takich samych osiągów, co standardowe silniki ICE działające przy wykorzystaniu paliw kopalnych. Silniki HICE przekształcają energię chemiczną bezpośrednio w energię mechaniczną poprzez spalanie wodoru. Skuteczne mieszanie I rozwarstwienie mieszaniny stanowią istotne czynniki mające wpływ na ogólną wydajność samych silników. Naukowcy dokonali oceny dwóch obiecujących koncepcji tworzenia mieszaniny. Jednak do opracowania rzeczywistych procesów potrzebne było odpowiednie narzędzie z zakresu obliczeniowej dynamiki płynów w celu tworzenia I spalania mieszanki przy wykorzystaniu określonych właściwości wodoru. Zespół opracował takie narzędzie, która samo stało się ważnym rezultatem projektu. Konsorcjum utworzyło również podłoże testowe dla komory mieszalniczej o zaawansowanych możliwościach obrazowania, a także silnik optyczny. Umożliwiło to uzyskanie po raz pierwszy szczegółowego wglądu w funkcjonowanie silnika HICE. Podsumowując, pracujące nad silnikami konsorcjum HYICE odpowiedziało na zapotrzebowanie w zakresie większej wydajności paliwowej oraz osiągów silnika, utrzymując jego cenę na racjonalnym poziomie. Pod względem kosztów produkcji I zużycia paliwa HICE potrafią przewyższać nowoczesne silniki zasilane benzyną I olejem napędowym. Po stworzeniu infrastruktury I opracowaniu polityk technologia HYICE pozwoli na szybki rozwój masowej produkcji pojazdów wodorowych.
