A estudio reciente Por el Consejo Internacional de Transporte Limpio Encontró que el aumento de la contaminación atmosférica de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) dio lugar a 107,600 muertes tempranas en 2015. El estudio también encontró que las emisiones reales de NOx son más altas que las emisiones reportadas por los fabricantes, la diferencia denominada "exceso de emisiones de NOx". De las muertes tempranas en 2015, el exceso de emisiones de NOx explicó las muertes tempranas de 38,000. Uncorrected, las muertes tempranas mundiales de emisiones de NOx diesel podrían subir a 183,600 en 2040, un pensamiento alarmante.

¡Pero no se preocupe! Graham hargrave, Profesor de diagnóstico óptico en La Escuela de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y de Manufactura de Wolfson en la Universidad de Loughborough en el Reino Unido, y Jonathan Wilson, investigador asociado, han desarrollado la primera tecnología del mundo que podría reducir significativamente las emisiones de NOx de los motores diesel.

Su tecnología, llamada Creación de amoníaco y tecnología de conversión (ACCT), es el Sólo la tecnología existente Que podría realizar la tarea.

La tecnología actual es deficiente

Hasta ahora, los fabricantes de vehículos han estado AdBlue™, una solución de agua y urea, para ayudar a eliminar las emisiones de NOx de los motores diesel.

Cuando AdBlue ™ se inyecta en el sistema de escape, se vaporiza y se descompone para formar amoníaco y dióxido de carbono antes de ingresar al sistema de Reducción Catalítica Selectiva (SCR). Una vez que ingresa al SCR, el amoníaco descompone el NOx en agua y nitrógeno, que luego se liberan a través del escape. El agua y el nitrógeno, como sabemos, son inofensivos.

AdBlue ™ suena maravilloso, ¿por qué no continuar usándolo?

El problema es que AdBlue ™ es efectivo solo a altas temperaturas de escape que exceden 250ºC o 482ºF. Pero las temperaturas de escape no siempre alcanzan esa altura.

Como Wilson explicó a TUN, Los motores de combustión interna en vehículos diesel rechazan mucho calor durante su funcionamiento de dos maneras.

En primer lugar, los motores están diseñados para mantenerse frescos, por lo que el calor se rechaza por medio de un radiador.

En segundo lugar, el calor se expulsa a través del escape del motor.

"A medida que los motores se han vuelto más eficientes, hemos utilizado parte de esta energía para alimentar otros componentes del sistema, sobre todo los turbocompresores, que aumentan la eficiencia general del motor", dijo Wilson.

"La energía que queda se le da a los componentes de postratamiento, que en su mayoría requieren calor para operar".

Entonces, si bien es genial que los motores se hayan vuelto más eficientes, el resultado es que "también producen más NOx (antes de los componentes de postratamiento) y tienen temperaturas de escape más bajas y más bajas".

Debido a que AdBlue ™ necesita altas temperaturas de escape para funcionar de manera efectiva, no funciona bien en áreas urbanas con tráfico intermitente o sitios de construcción.

"Desafortunadamente, con muchos vehículos haciendo viajes cortos de parada / inicio, como autobuses y vehículos de construcción, muchos motores nunca alcanzan la temperatura óptima requerida para que los sistemas SCR funcionen de manera eficiente", dijo Hargrave en un comunicado.

Si los sistemas SCR no pueden funcionar de manera eficiente, se emitirán más NOx al entorno urbano, especialmente en las grandes ciudades.

"Todos estamos familiarizados con el 'arranque en frío', donde los vehículos diesel emiten columnas de emisiones tóxicas antes de que sus sistemas catalíticos alcancen la temperatura y puedan funcionar de manera efectiva", dijo Hargrave.

Lo que empeora el problema es que El uso de AdBlue ™ a temperaturas más bajas resulta En una acumulación de productos secundarios (otros productos químicos indeseables) con el tiempo, lo que en última instancia conduce al bloqueo de los gases de escape ya la falla del motor.

ACCT logra lo que AdBlue ™ no puede

Sin embargo, con la llegada de ACCT, las bajas temperaturas de escape ya no frustrarán la reducción eficiente de NOx de los motores diesel. ACCT, una tecnología de conversión AdBlue ™, está diseñada para funcionar de manera efectiva a temperaturas de escape más bajas.  

Los inventores diseñaron ACCT para que Instalado aguas abajo de todos los componentes de postratamiento, y será la última pieza de hardware de escape antes de que los gases se liberen del tubo de escape del vehículo. La colocación de ACCT significa que no se extrae calor del escape que podría haber sido utilizado por otros componentes del motor.

En cambio, ACCT "puede usar esta energía residual para pre-convertir AdBlue ™ en el fluido ACCT, que puede inyectarse en lugar de AdBlue ™ y nunca formará estos depósitos", dijo Wilson.

ACCT permite que los sistemas SCR funcionen a temperaturas tan bajas como 60ºC o 140ºF.

"Esto significa que el sistema de reducción de NOx permanece activo durante todo el ciclo de conducción del mundo real, lo que lleva a reducciones significativas en las emisiones del tubo de escape", dijo Hargrave en un comunicado.

La ACCT ha sido revisada por la Instituto de Tecnología Energética (ETI) y su potencial reconocido.

"Basada en una breve revisión, la tecnología ACCT desarrollada recientemente por Loughborough tiene el potencial de producir viablemente amoníaco gaseoso a temperaturas significativamente inferiores a 190 ° C [o 374 ° F], lo que permite una mayor eficiencia de conversión y menores emisiones de NOx", Chris Thorne, El Director de Tecnología de ETI para vehículos pesados, dijo en un comunicado.

Los inventores han adaptado el ACCT a los vehículos pesados ​​(HGVs), pero creen que es "totalmente escalable para su uso en todos los vehículos diesel". La tecnología se basa en procesos químicos simples, el diseño para un nuevo tamaño del motor simplemente requeriría cambiar el volumen de la unidad física.

El mundo puede ver ACCT en acción por 2020.

"Actualmente, ACCT está instalado y funcionando en una plataforma de simulación de escape de última generación que nos permite observar el funcionamiento del sistema a través de nuestras secciones de escape ópticas ", dijo Wilson.

"El siguiente paso, con el que estamos trabajando, es instalar un prototipo en el motor en una de nuestras células de prueba del motor. El proceso de convertir los prototipos en componentes de motor verificados es largo, sin embargo, esperamos ver ACCT instalado en vehículos de carretera para el próximo objetivo de reducción de emisiones de la UE en 2020 ".

Al inventar una tecnología que podría eliminar de manera eficiente las emisiones de NOx a temperaturas más bajas, Hargrave y Wilson han hecho posible que los vehículos diesel sean altamente eficientes y más ecológicos.

"ACCT tiene el potencial de tener un efecto significativo en las emisiones del mundo real de los motores diesel", dijo Wilson.

"Al eliminar posiblemente la restricción más importante en la operación SCR, los diseñadores de motores pueden diseñar un motor más robusto con emisiones significativamente más bajas, no solo NOx sino también CO2 y partículas".