Agro Fossil Free - Idrogeno o metanolo derivato dall'idrogeno per la combustione ad accensione spontanea a doppia alimentazione: una prospettiva del motore

Descrizione generale

I carburanti sintetici o e-carburanti, prodotti da CO2 catturata e idrogeno rinnovabile, sono considerati un percorso fattibile verso un trasporto climaticamente neutro nei settori medio/pesante e marittimo. L'UE sta attualmente discutendo obiettivi energetici entro il 2030 per questi combustibili. Poiché la loro produzione comporta la lavorazione chimica dell'idrogeno, è necessario valutare se il costo aggiuntivo sia giustificato, almeno nelle applicazioni in cui è possibile l'utilizzo dell'idrogeno. Questo manoscritto si concentra sulle prestazioni e sull'impatto ambientale quando l'idrogeno e il metanolo vengono alimentati a un motore ad accensione per compressione per impieghi gravosi che funziona con la combustione a doppia alimentazione. Il compromesso efficienza termica-emissioni di NOx è considerato primariamente nella valutazione combinando entrambe le variabili in una propria funzione definita. Durante i lavori sono state regolate le impostazioni di funzionamento del motore per sfruttare le potenzialità del metanolo e dell'idrogeno. Rispetto alla combustione convenzionale, il metanolo ha richiesto di centrare la combustione verso il PMS e di raddoppiare la velocità EGR, ottenendo una combustione a bassa temperatura, altamente premiscelata, quasi priva di fuliggine e con emissioni di NOx estremamente basse. Le migliori impostazioni per l'idrogeno erano nel mezzo di quelle per il metanolo e la combustione convenzionale. I risultati hanno mostrato una grande dipendenza dal carico del motore, ma il metanolo si è dimostrato superiore all'idrogeno in tutte le condizioni. A carico elevato, il 20–60% di metanolo ha persino migliorato l'efficienza e ridotto le emissioni di NOx ottenute dalla combustione convenzionale. Tuttavia, a basso carico l'idrogeno potrebbe sostituire il 90% del gasolio, mentre il metanolo fallisce con sostituzioni superiori al 55%.