개조 시스템은 기존 디젤 엔진을 90% 수소로 작동하도록 변환합니다.

UNSW 연구원들은 디젤 엔진을 90% 수소로 작동하도록 변환하여 이산화탄소와 아산화질소 배출량을 근본적으로 줄이는 동시에 효율성을 26%나 높이는 개조 시스템의 프로토타입을 제작하고 테스트했습니다.

10% 디젤을 사용하는 이 프로세스는 디젤 엔진의 완전한 친환경 전환은 아니지만 특정 기업이 오랫동안 유용하게 사용할 수 있는 기존 자산을 낭비하지 않고 배기가스 배출량을 크게 줄일 수 있는 방법을 제공합니다.

개조 시스템은 디젤 분사 시스템을 유지하지만 실린더에 직접 수소 분사를 추가할 뿐만 아니라 수소와 디젤 시스템 모두의 분사 시기를 독립적으로 제어합니다. 특히 고순도 수소가 필요하지 않으며, 팀은 실린더에 더 높거나 낮은 수소 농도의 포켓을 생성하는 "층화" 수소 주입 기술이 직선 주입보다 아산화질소 배출 발생률을 감소시킨다는 것을 입증했습니다. 디젤.

전체 이산화탄소 배출량은 약 85% 감소하여 약 90g/kWh의 에너지로, 이는 확실히 대규모 디젤 차량을 사용하는 많은 운영에서 완전한 탈탄소화를 향한 견고한 중간 단계를 의미합니다.

물론 이는 수소 이용 가능 여부에 달려 있지만 대부분의 지역에서는 아직 그렇지 않습니다. 그러나 리튬 배터리를 대체할 핵심 친환경 자동차로서 수소의 시대가 다가오고 있습니다. 리튬 공급 부족은 향후 몇 년 동안 배터리 EV 시장을 뒤흔들 것으로 예상됩니다. 바로 이때 정부 규제가 시작되어 많은 관할권에서 제로 배출 운전으로의 전환이 심각하게 가속화되기 시작합니다. 그리고 그린수소 프로젝트가 전 세계적으로 생겨나고 있습니다.

그러나 당분간 UNSW 팀은 향후 2년 이내에 디젤 엔진 개조 시스템을 상용화하기 위해 노력하고 있으며 광산 작업과 같은 산업 차량 및 발전기 운영자를 대상으로 하고 있으며 이들 중 다수는 이미 현장에 수소 파이프를 공급하고 있습니다. 다시 말하지만, 이는 현재 녹색 수소가 아닐 가능성이 높으므로 초기 사용은 효과적으로 배출물을 거리에 있는 일부 Haber-Bosch 공장으로 이전하는 것일 수 있습니다. 그러나 녹색 수소 산업이 성장함에 따라 이미 수소를 사용하고 더 깨끗한 솔루션을 찾고 있는 차량의 수요가 안정적이고 증가하고 있다는 것을 투자자가 아는 것이 중요할 것입니다.

International Journal of Hydrogen Energy에 최근 발표된 논문의 주저자인 Shawn Kook 교수는 “우리는 기존 디젤 엔진을 수소 연료를 연소하는 보다 깨끗한 엔진으로 전환할 수 있다는 것을 보여주었습니다.”라고 말했습니다. “디젤을 개조할 수 있다는 것입니다. 이미 존재하는 엔진을 사용하는 것은 적어도 10년 동안 더 큰 규모로 상업적으로 이용 가능하지 않을 수 있는 완전히 새로운 연료 전지 시스템의 개발을 기다리는 것보다 훨씬 빠릅니다. 탄소 배출과 기후 변화 문제로 인해 현재 사용되는 수많은 디젤 엔진 문제를 해결하기 위한 보다 즉각적인 솔루션이 필요합니다.”

비록 결과는 덜 인상적이지만 마찰을 줄이는 접근 방식을 위해 운전할 때 자체 수소를 생성하고 이를 공기-연료 혼합물에 주입하는 HYDI 직접 분사 장치와 같은 다른 개조 시스템이 개발되고 있습니다. 디젤은 더 빠르고 완전하게 점화됩니다. 가끔씩 물을 보충하는 것 외에는 아무것도 필요하지 않으므로 수소 연료 공급 인프라에 전혀 의존하지 않으며 연료 소비를 5~13% 줄이는 동시에 배출량도 줄입니다.

출처: 뉴사우스웨일스대학교