รถยนต์ดีเซลผสมไฮโดรเจน

ระหว่างที่ทั่วโลกกำลังตื่นเต้นและชื่นชมยินดี กับการเปลี่ยนผ่านจาก “รถยนต์สันดาป” ไปสู่ “รถยนต์ไฟฟ้า” แต่กระบวนการเปลี่ยนผ่านที่ว่าอาจต้องใช้เวลาอีกหลายปี ทำให้ “รถยนต์สันดาป” มีความจำเป็นต่อการใช้งานบนท้องถนนกันต่อไป

ล่าสุดนักวิจัยจากสาขาวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย พยายามคิดค้นสร้างวิธีการเผาเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดั้งเดิม ด้วยเชื้อเพลิงจาก “ไฮโดรเจนผสมกับน้ำมันดีเซล” พบว่า สามารถทำให้เครื่องยนต์ไฮบริดใหม่นี้สามารถเผาผลาญได้ดีขึ้นถึง 26% เมื่อเทียบการใช้เพียงแค่ “น้ำมันดีเซล” อย่างเดียว

โดยใช้เวลาการปรับแต่งเครื่องยนต์รวมถึงคำนวณวิธีและจังหวะการจุดระเบิดเชื้อเพลิงแบบผสมในส่วนกระบอกสูบเป็นระยะเวลาทั้งหมด 18 เดือนและสัดส่วนเชื้อเพลิงไฮโดรเจนต่อน้ำมันดีเซลเป็น 90 ต่อ 10 และผลทดลองพบว่า เครื่องยนต์ไฮบริดแบบใหม่สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 90 กรัมต่อกำลังเครื่องยนต์ 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง ต่ำกว่าเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมถึง 86% เทียบกับเครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิม

อีกทั้งช่วยลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (Nitrogen Oxide : NOx) ด้วยการสร้างสัดส่วนน้ำมันดีเซลและเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ภายในระบบกระบอกสูบเครื่องยนต์ รวมถึงใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแบบทั่วไป ไม่ใช่แบบที่ใช้ในรถยนต์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีต้นทุนสูงและมีราคาแพงมาก

Shawn Kook หัวหน้าทีมวิจัย อธิบายเพิ่มว่า การเติมก๊าซไฮโดรเจนเข้าไปในเครื่องยนต์ แล้วปล่อยให้มันผสมกันเองจะมีปัญหาเกิดไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ปริมาณมาก เป็นตัวการสำคัญของปัญหามลพิษ ทางอากาศและฝนกรด ทีมวิจัยจึงใช้วิธีการทำให้มันเป็นชั้นปกคลุมพื้นที่ในห้องเผาไหม้อย่างเหมาะสม บางจุดจะมีไฮโดรเจนมากกว่าจุดอื่น ขณะที่บางจุดจะมีไฮโดรเจนน้อยกว่า วิธีการนี้ทำให้ลดการเกิด NOx ลงได้ต่ำกว่าการใช้เชื้อเพลิงดีเซลอย่างเดียว

ที่สำคัญเครื่องยนต์มีประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้นกว่า 26% หลังการใช้ปรับปรุงมาใช้ระบบเชื้อเพลิงผสม.!

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ เชื่อว่าระบบเชื้อเพลิงผสมสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล จะเป็นทางเลือกที่ผู้ประกอบการสนใจมาก เพราะสามารถดัดแปลงแก้ไขใช้กับเครื่องจักรกลหรือพาหนะ ที่มีเครื่องยนต์ดีเซลอยู่แล้วได้ โดยไม่ต้องปรับรื้อเปลี่ยนเครื่องยนต์ใหม่

อีกทั้งความต้องการของตลาดเรื่องเทคโนโลยี ที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะภาคอุตสาหกรรม เช่น การทำเหมือง ที่มีปัญหาเรื่องการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างดำเนินการทางธุรกิจเป็นจำนวนมาก

หากเทียบระบบเครื่องยนต์เชื้อเพลิงผสมกับเซลล์เชื้อเพลิงแล้ว ผลงานวิจัยมีข้อดีอีกด้าน คือ ไม่จำเป็นต้องใช้ก๊าซไฮโดรเจน ที่มีความบริสุทธิ์สูงเท่ากับระบบเซลล์เชื้อเพลิงทำให้ต้นทุนก๊าซไฮโดรเจนที่นำมาใช้ราคาถูกกว่า และมีเป้าหมายว่าจะสามารถนำระบบหัวฉีดเชื้อเพลิงผสมดีเซลผสมไฮโดรเจนที่มีการจดสิทธิบัตรแล้ว นำใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ ภายใน 1-2 ปีข้างหน้า

จากผลงานวิจัยดังกล่าว เมื่อนำไปต่อยอดสู่การปฏิบัติได้จริง น่าจะทำให้ “รถยนต์สันดาป” มีพื้นที่โลดแล่นบนท้องถนนต่อไปอีกหลายปีเลยทีเดียว…!!