Dyzelinių variklių išmetamosios dujos vis dažniau siejamos su širdies ligomis, plaučių vėžiu ir ankstyvomis mirtimis. Moksliniai įrodymai kaupiasi, todėl jų ignoruoti darosi sunku. Kita vertus pasaulis negali per trumpą laiką visiškai atsisakyti iškastinio kuro.
Dėl to dėmesys krypsta ne tik į elektrifikaciją ar vandenilį, bet ir į būdus, kaip sumažinti taršą ten, kur dyzelis dar ilgai bus reikalingas. Statybose, žemės ūkyje, uostuose ar geležinkeliuose dirba milijonai senų sunkvežimių ir mašinų. Jos neišnyks per metus, todėl reikia sprendimų, kurie prailgintų jų gyvenimą.
Šiame kontekste mokslininkai vis dažniau grįžta prie paprastos idėjos. Kas būtų, jeigu dyzelinas degimo metu keistųsi iš vidaus, o ne per sudėtingus filtrus ar priedus išorėje. Nigerijos „Federal University of Technology Owerri“ komanda pasiūlė į tai pažiūrėti per vandens ir dyzelino mišinio prizmę.
Vandens emulsija dyzeline
Tyrėjai nagrinėjo vadinamąją vandens emulsiją dyzeline, trumpinama kaip WiDE. Tai nėra paprastas vandens įpylimas į baką, o kruopščiai paruoštas mišinys, kuriame mikroskopiniai vandens lašeliai tolygiai paskirstomi kure. Stabilumą užtikrina specialios paviršiaus aktyvios medžiagos, todėl mišinys gali išlikti vientisas ilgą laiką.
Kai tokia emulsija patenka į įkaitusią degimo kamerą, vandens lašeliai akimirksniu virsta garais. Garai staiga išplečia tūrį ir susmulkina dyzeliną į mažesnes daleles, todėl kuras geriau susimaišo su oru. Tuo pačiu krenta degimo temperatūra, nes dalis energijos sunaudojama vandeniui garinti.
Ką rodo bandymų rezultatai?
Apžvalgoje surinkti įvairių bandymų duomenys parodė įspūdingus skaičius. Kai kuriuose varikliuose azoto oksidų sumažėjo iki maždaug dviejų trečdalių, o kietųjų dalelių beveik tiek pat. Daugelyje tyrimų fiksuotas maždaug trečdalio ar pusės azoto oksidų kritimas, kai vandens kiekis siekė apie dešimt ar dvidešimt procentų.
Svarbu ir tai, kad dalyje testų pagerėjo šiluminis naudingumas. Tai reiškia, kad daugiau kuro energijos virto naudingu darbu, o ne prarastu karščiu. Jei tokie rezultatai pasitvirtintų kasdienėmis sąlygomis, miestų oro kokybei tai būtų reikšmingas postūmis.
Kelias iki degalinių
Nors idėja skamba paprastai, ją lengva pervertinti. WiDE reikalauja tikslių receptūrų, nes netinkami priedai gali sukelti mišinio išsisluoksniavimą, koroziją ar nuosėdas. Geriausiai veikia kelių surfaktantų deriniai, tačiau tai kelia kainos ir gamybos masto klausimų.
Technika taip pat turi ribas, nes egzistuojančios įpurškimo sistemos negali dirbti su bet kokiu vandens kiekiu. Todėl vandens dalis dažniausiai apribojama iki maždaug dešimt ar dvidešimt procentų, kad nenukentėtų galia ir nepadidėtų anglies monoksido ar nesudegusių angliavandenilių emisijos. Be to šis sprendimas nemažina anglies dvideginio iš esmės, jis tik švelnina lokalią taršą ir gali nežymiai taupyti kurą.
Ką tai gali reikšti ateičiai?
WiDE šiandien yra tarp laboratorijos ir realaus pritaikymo. Eksperimentai rodo aiškią naudą, bet dar nėra atsakymų, kas tokį kurą gamintų, tikrintų ir kaip jis veiktų variklius po ilgo naudojimo. Taip pat neaišku, kaip tai atsilieptų garantijoms ir galutinei kainai.
Vis dėlto pati kryptis intriguoja, nes leidžia sumažinti taršą neperprojektuojant visų senų variklių. Jei bus rastas stabilus ir ekonomiškas kelias, vandens emulsija dyzeline gali tapti tarpine stotele tarp šiandienos dyzelio ir rytojaus švaresnių technologijų.
