科学家改造了传统的柴油发动机，使其可以使用90%的氢气作为燃料

　　据悉，新南威尔士大学发动机研究室的团队开发了新的氢-柴油直喷双燃料系统，大幅减少了碳排放量。

　　上图：氢柴油直接喷射双燃料系统由新南威尔士大学发动机研究室团队开发，由肖恩郭教授(右)指导。

　　最近，新南威尔士悉尼大学的工程师们成功地将传统的柴油发动机改造成了氢柴油发动机。 改造后的新引擎可以减少85%以上的二氧化碳排放量。

　　该团队由机械与制造工程学院教授肖恩郭( Shawn Kook )领导，用了约18个月的时间开发了氢-柴油直喷双燃料系统。 这意味着改造现有的柴油发动机后，90%的氢可以作为燃料运转。

　　研究人员表示，卡车、交通、农业和矿业动力设备所用的柴油发动机最终可以在几个月内改造成新的混合动力系统。 另外，利用风力和太阳能等清洁可再生能源生产的“绿色氢”比柴油更环保。

　　上图：新南威尔士州开发的氢柴油直接喷射双燃料系统使传统的柴油发动机可以改造成氢柴油混合发动机。

　　在《国际氢能杂志》发表的论文中，肖恩郭教授的团队发现，使用他们的专利氢喷射系统，二氧化碳排放量为90g/kWh ——，比柴油发动机的排放量低85.9%。

　　肖恩郭教授说。 “这项新技术大幅减少了现有柴油发动机的二氧化碳排放量，因此在大幅减少碳足迹方面可以发挥重要作用。 特别是在澳大利亚，采矿、农业和其他重工业都广泛使用柴油发动机。 证明可以将现有的柴油发动机改造成更清洁的氢燃料发动机。

　　实际上，能够改造现有柴油发动机比等待开发新的燃料电池系统快得多，新的燃料电池系统可能至少在10年内不会大规模商用。

　　肖恩郭教授说：“随着碳排放和气候变化的问题，为了处理现在使用的柴油发动机的问题，需要更直接的解决方案。”

　　高压水直喷

　　新南威尔士大学的研究小组解决了这个问题，他们在发动机里保持了原来的柴油喷射，但在气缸里直接增加了氢燃料喷射。

　　这项与陈绍恩(音译)博士和伊娃霍克斯( Evatt Hawkes )教授合作的研究显示，特定时间氢气的直接喷射控制着发动机气缸内的混合条件，解决了有害氮氧化物的排放，这一直是氢发动机商业化的主要障碍肖恩郭教授说：“如果只是向发动机注入氢气并使其混合，会产生大量的氮氧化物( NOx )排放，这是大气污染和酸雨的重要原因之一。 但是在我们的系统中，我们证明了将其分层后，也就是说部分地区氢多，其他地区氢少，NOx的排放量就可以降低到纯柴油发动机以下。 ”

　　重要的是新型氢-柴油直接喷射双燃料系统不需要极高纯度的氢，用于氢燃料电池系统的必须是高纯度的氢，生产成本更高。

　　与现有的柴油发动机相比，柴油-氢混合动力发动机的效率提高了26%以上。

　　该效率的提高是通过独立控制氢气的直接喷射正时和柴油机喷射正时实现的，实现了燃烧模式——的预混或混合控制，完全控制氢气的燃烧。

　　以上(氢-柴油直接喷射双燃料系统具有独立控制氢直接喷射正时和柴油喷射正时的功能，能够完全控制通过燃烧模式-预混合或混合控制进行的氢燃烧。

　　该研究小组希望在未来12~24个月内将新系统商业化，并与潜在投资者进行协商。 他们说，这项新技术最直接的潜在用途是工业场所，那里已经有了永久性的氢燃料供应线。

　　据了解，这其中包括矿山，约30%的温室气体排放量是使用柴油发动机造成的，主要是采矿车辆和发电机。

　　目前，澳大利亚纯柴油发电机市场估计价值约为7.65亿美元。

　　肖恩郭教授最后说：“在用管道输送氢气的矿山中，可以改造现有的发电用柴油发动机。 对于需要储存和转移氢燃料的APP应用，例如目前用柴油运行的卡车发动机，需要实现储氢系统并集成到喷射系统中。 ”