تویوتا از موتور آمونیاک سوز رونمایی کرد: 165 اسب بخار قدرت، 90 درصد آلایندگی کمتر

به گزارش وایکو، سال ها است که خودروهای برقی، آینده صنعت حمل ونقل را ترسیم می کنند و در این بین، رقابت بین پیل سوختی یا باتری به عنوان منبع ذخیره سازی انرژی هرروز گسترده تر شده است. اما تویوتا، غول خودروساز ژاپن با رونمایی از موتور درون سوزی که به جای هیدروکربن (بنزین، گازوییل، الکل و …) از آمونیاک به عنوان سوخت استفاده می کند، راه حل متفاوت و درعین حال، دردسترس تری را پیشنهاد کرده است.

خیلی از کارشناسان معتقدند که باتوجه به ذخایر آب های آزاد زمین، تولید هیدروژن و ذخیره سازی آن در پیل های سوختی از نظر اقتصادی و اجرایی به صرف تر است، در سوی دیگر، کشورهایی مانند چین که ذخایر اصلی فلزات کمیاب و ارزشمند مورداستفاده در باتری ها را در اختیار دارند، به توسعه هرچه سریع تر و گسترده تر فناوری باتری دامن می زنند تا جهان مجبور به استفاده از فناوری باتری شود.

با این حال، قیمت بالاتر، استفاده از فلزات گران بهایی مانند پلاتین در پیل سوختی و عدم وجود زیرساخت های استخراج و توزیع هیدروژن، مانع بسیار مهمی در پذیرش فناوری پیل سوختی و هیدروژن به عنوان منبع تامین انرژی خودروهای آینده به شمار می رود.

تویوتا، غول خودروساز ژاپن هم مانند بسیاری از دیگر خودروسازان به دنبال کاهش آلایندگی در وسایل نقلیه بوده است. جالب تر اینکه تویوتا در حین پژوهش روی خودروهای برقی و استفاده از فناوری های باتری و پیل سوختی، ایده موتور احتراقی آمونیاک سوز را هم دنبال کرده است.

آمونیاک از کربن استفاده نمی کند؛ ازاین رو نتیجه حاصل از احتراق فقط نیتروژن و مولکول آب است و بدین ترتیب تا 90٪ از آلایندگی گلخانه ای خودروها می کاهد. این موتور آمونیاکی علاوه بر دارا بودن ویژگی های زیست محیطی استثنایی، مبتنی بر توسعه قابلیت های ساخت موجود است و در بسیاری از موارد از شبکه های توزیع موجود استفاده می کند.

موتور جدید توسعه یافته توسط تویوتا و GAC یک موتور 2.0 لیتری درون سوز مجهز به توربوشارژر است که به طور خاص برای کارکرد آمونیاک بهینه شده و آزمایش های اولیه، نشان داد که عملکرد پایدار و راندمان حرارتی این موتور بسیار نزدیک به سطح خودروهای بنزین سوز است، با این تفاوت که سطح آلایندگی بسیار کمتری دارد.

موتور آمونیاکی چگونه کار می کند؟

موتورهایی که مبتنی بر منبع آمونیاک هستند، به جای هیدروکربن هایی که بنزین یا گازوییل را تشکیل می دهند، از آمونیاک (NH3) به عنوان سوخت استفاده می کنند. آمونیاک ترکیبی از یک اتم نیتروژن و سه اتم هیدروژن است و می توان آن را در موتورهای جرقه زن دو زمانه با تغییرات کوچکی به عنوان سوخت مصرف کرد.

مکانیسم عملکرد موتور آمونیاکی و سوزاندن سوخت آمونیاک کاملاً شبیه به موتورهای بنزینی سنتی است. به همین ترتیب، مخلوط سوخت آمونیاک و اکسیژن (هوا) به محفظه احتراق وارد می شود، سپس فشرده می شود و درنهایت با جرقه شمع، می سوزد.

البته ویژگی های احتراقی آمونیاک با بنزین تفاوت دارد. آمونیاک دارای نقطه اشتعال خودبه خودی بالاتری است، بنابراین احتراق آن دشوارتر است و زمان سوختن آن هم نسبت به دیگر سوخت های رایج طولانی تر است. برای فعالیت موثر موتور در فاز گازی، استفاده از نسبت تراکم بالاتر ضروری است.

هرچند نباید فراموش کرد که در سوختن ترکیبات نیتروژن، ترکیبات خطرناک نیتروژن و اکسیژن NOx هم می توانند تشکیل شوند؛ اما ازآنجایی که آمونیاک فاقد کربن است، آلایندگی کربنی هم به همراه نخواهد داشت و می توان از آمونیاک برای موتورهای درون سوز استفاده کرد.

جزییات موتور آمونیاکی تویوتا: کانسپت 2 لیتری با قدرت 123 کیلووات

نمونه های اولیه موتور آمونیاکی توانایی های عملکردی قابل مقایسه با موتورهای بنزینی نشان داده اند. تویوتا و GAC با آزمایش موتور 2.0 لیتری غیر پلاتینی به 123 کیلووات (حدود 165 اسب بخار) قدرت و 300 نیوتن متر گشتاور دست یافتند.

البته توسعه این موتور در مراحل اولیه است و هنوز می توان کارهای بیشتری را برای بهبود سیستم انجام داد. با توجه به راندمان سوختن، نسبت تراکم و زمان بندی چرخه احتراق را می توان برای به حداکثر رساندن استخراج انرژی از آمونیاک تنظیم کرد.

چه کسی می داند که آیا این موتور آمونیاکی به نقطه عطف تاریخی تبدیل می شود که صنعت سال ها می خواست آن را رقم بزند و با برق (باتری یا پیل سوختی) پیش بینی شده بود. به هرحال این می تواند راه حلی برای به حداقل رساندن تخریب باتری، افزایش برد و کاهش زمان شارژ به حداقل سطوح باشد. درهرصورت فراموش نکنیم که تولید آن نیز باید سبز باشد تا مشکل تشدید نشود.

منبع: اکونیوز

5454