Mazda: Ο diesel κινητήρας που δεσμεύει και αποθηκεύει CO2 ενώ το αυτοκίνητο κινείται

Η ιαπωνική εταιρεία δεν αρνείται την ανάγκη μείωσης των εκπομπών, όμως θεωρεί ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης δεν έχει εξαντλήσει ακόμη τις δυνατότητές του. Αυτό εξηγεί και τη συνεχή της έρευνα πάνω σε εναλλακτικά καύσιμα, σε βελτιωμένες διαδικασίες καύσης και σε συστήματα που μπορούν να περιορίσουν το περιβαλλοντικό αποτύπωμα ενός θερμικού συνόλου. Στο επίκεντρο αυτής της προσπάθειας βρίσκεται τώρα ένας diesel κινητήρας Skyactiv-D 2,2 L, ο οποίος λειτουργεί με HVO και συνδυάζεται με σύστημα δέσμευσης CO2.

MUST READ

H Mazda «σώζει» τα diesel μοντέλα - Ξεκίνησε δοκιμές με συνθετικό καύσιμο HVO100

Το HVO, δηλαδή υδρογονωμένο φυτικό έλαιο, είναι ένα συνθετικό καύσιμο που μπορεί να παραχθεί από ανανεώσιμες πρώτες ύλες. Δεν μηδενίζει τις εκπομπές ρύπων ενός κινητήρα, όμως μπορεί να μειώσει σημαντικά το συνολικό ανθρακικό αποτύπωμα σε σχέση με το συμβατικό diesel, ειδικά όταν συνδυάζεται με τεχνολογίες καθαρισμού και ανάκτησης ρύπων.

Πώς λειτουργεί το σύστημα δέσμευσης CO2

Η βασική ιδέα της Mazda είναι σχετικά απλή ως σύλληψη, αλλά πολύ απαιτητική στην εφαρμογή. Το σύστημα χρησιμοποιεί ένα ειδικό φίλτρο με ζεόλιθο, ένα πορώδες υλικό που μπορεί να συγκρατεί μόρια διοξειδίου του άνθρακα στη δομή του. Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, τα καυσαέρια περνούν από το σύστημα και μέρος του CO2 προσκολλάται στο φίλτρο. Όταν αυτό γεμίσει, η θερμότητα από τα καυσαέρια χρησιμοποιείται για να απελευθερώσει το δεσμευμένο διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, ένας μικρός συμπιεστής το οδηγεί σε ειδική δεξαμενή αποθήκευσης.

Το σημαντικό στοιχείο της τελευταίας δοκιμής είναι ότι η Mazda κατάφερε να κάνει αυτή τη διαδικασία εν κινήσει. Δηλαδή το πρωτότυπο δεν χρειάστηκε να σταματήσει για να ολοκληρώσει τη φάση απελευθέρωσης και συμπίεσης του CO2. Η δέσμευση, η αναγέννηση του φίλτρου και η αποθήκευση λειτούργησαν ως ενιαίο σύστημα πάνω στο αγωνιστικό αυτοκίνητο.

Η δοκιμή στις 24 Ώρες του Fuji

Το τεχνολογικό αυτό πακέτο δοκιμάστηκε σε ένα Mazda Spirit Racing 3, ουσιαστικά ένα αγωνιστικό Mazda3 με diesel κινητήρα 2,2 L. Η επιλογή ενός αγώνα αντοχής δεν είναι τυχαία. Οι 24 Ώρες του Fuji προσφέρουν ένα ιδιαίτερα απαιτητικό περιβάλλον, με συνεχές φορτίο, υψηλές θερμοκρασίες και μεγάλες περιόδους λειτουργίας σε συνθήκες που δύσκολα αναπαράγονται σε απλές εργαστηριακές δοκιμές και για αυτό επιλέγεται από αρκετές εταιρείες για να εφαρμόσουν και να δοκιμάσουν στο όρια τους νέες τεχνολογίες.

Στο συγκεκριμένο πρωτότυπο, ο κινητήρας βρίσκεται εμπρός, όμως το μεγαλύτερο μέρος του πρόσθετου εξοπλισμού έχει τοποθετηθεί πίσω από τα πίσω καθίσματα και προς τον χώρο αποσκευών. Αυτό δείχνει και το σημερινό στάδιο εξέλιξης της τεχνολογίας. Το σύστημα λειτουργεί, όμως ακόμη απέχει αρκετά από το να μπορεί να τοποθετηθεί διακριτικά σε ένα κανονικό αυτοκίνητο παραγωγής. Σύμφωνα με τα στοιχεία που έχουν γίνει γνωστά, το αγωνιστικό αυτοκίνητο κατάφερε να δεσμεύσει 804 gr CO2 στη διάρκεια της δοκιμής, ποσότητα σαφώς μεγαλύτερη από τα 84 gr που είχαν αναφερθεί σε προηγούμενη φάση εξέλιξης. Η πρόοδος είναι ουσιαστική, έστω κι αν τα μεγέθη παραμένουν μικρά σε σχέση με τις πραγματικές εκπομπές ενός θερμικού κινητήρα σε εκτεταμένη χρήση.

Γιατί έχει σημασία η χρήση HVO

Η Mazda θεωρεί ότι η συγκεκριμένη τεχνολογία έχει περισσότερο νόημα όταν συνδυάζεται με καύσιμα χαμηλότερου ανθρακικού αποτυπώματος. Το HVO είναι ένα τέτοιο παράδειγμα, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε diesel κινητήρες και να περιορίσει τις καθαρές εκπομπές CO2 σε επίπεδο κύκλου ζωής, ανάλογα βέβαια με τον τρόπο παραγωγής του.

Η λογική της Mazda δεν είναι να παρουσιάσει έναν συμβατικό diesel ως «καθαρό» με μία μόνο τεχνική λύση. Η προσέγγιση είναι πιο σύνθετη. Ένας κινητήρας που καίει εναλλακτικό καύσιμο, εκπέμπει λιγότερο CO2 σε επίπεδο συνολικής αλυσίδας και ταυτόχρονα ανακτά μέρος του διοξειδίου του άνθρακα από την εξάτμιση, θα μπορούσε να μειώσει περαιτέρω το πραγματικό του αποτύπωμα. Αυτό δεν σημαίνει ότι η τεχνολογία βρίσκεται κοντά στην παραγωγή. Σημαίνει όμως ότι η Mazda προσπαθεί να κρατήσει ανοιχτό ένα τεχνικό μονοπάτι που δεν βασίζεται αποκλειστικά στην μπαταρία και τον ηλεκτροκινητήρα.

Τα ερωτήματα που παραμένουν ανοιχτά

Παρά το ενδιαφέρον της δοκιμής, υπάρχουν ακόμη σημαντικά ζητήματα που δεν έχουν απαντηθεί. Το πρώτο αφορά την απόδοση του συστήματος σε κανονική χρήση. Ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο λειτουργεί με διαφορετικό θερμικό φορτίο και σε πιο σταθερά υψηλές απαιτήσεις από ένα καθημερινό μοντέλο πόλης ή ταξιδιού. Το δεύτερο ερώτημα αφορά το βάρος, τον όγκο και τη χωροταξία. Στο σημερινό πρωτότυπο, τα εξαρτήματα του συστήματος καταλαμβάνουν μεγάλο τμήμα του πίσω μέρους της καμπίνας. Για να περάσει η τεχνολογία σε αυτοκίνητο παραγωγής, θα πρέπει να γίνει πολύ πιο συμπαγής, πιθανότατα να τοποθετηθεί κάτω από το δάπεδο ή σε περιοχές που σήμερα χρησιμοποιούνται για ρεζερβουάρ, μπαταρίες, εξάτμιση και λοιπά μηχανικά μέρη. 

Υπάρχει επίσης το θέμα της δεξαμενής αποθήκευσης. Στον αγώνα, η δεξαμενή CO2 μπορούσε να αντικαθίσταται στα pit stop. Σε ένα αυτοκίνητο δρόμου, αυτό δεν είναι πρακτική λύση. Θα χρειαστεί διαφορετικός τρόπος διαχείρισης του δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα, είτε μέσω περιοδικής εκκένωσης, είτε μέσω κάποιας μορφής επαναχρησιμοποίησης ή συλλογής από ειδική υποδομή.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Stellantis: Αναπτύσσει νέο diesel κινητήρα, αλλά και βενζινοκινητήρα επιδόσεων για την Abarth

Η BMW εξετάζει την επιστροφή του εξακύλινδρου diesel στη Σειρά 5

Ανακοινώθηκαν οι τιμές του νέου Opel Astra - Πόσο κοστίζει η diesel έκδοση