W skrócie
Naukowcy z Politechniki Lubelskiej zaprezentowali samochód z instalacją umożliwiającą zastąpienie benzyny wodorem. Instalacja, opracowywana przez dwa lata pod kierunkiem prof. Mirosława Wendekera, bazuje na konstrukcji klasycznej instalacji CNG i została zamontowana w Oplu Corsa D. Zespół zapowiada dalsze prace patentowe oraz rozwój elektrolizera zasilanego energią słoneczną.
Pojazd testowy
Opel Corsa Dsilnik 1364 cm³, wtrysk wielopunktowy
Czas prac
2 latabadania na hamowni podwoziowej
Koszt instalacji
6–8 tys. złszacunek zespołu badawczego
1Instalacja wodorowa na bazie CNG
„Zastosowaliśmy spalanie czystego wodoru, paliwa, którego efektem spalania jest para wodna” – powiedział prof. Mirosław Wendeker z Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, kierujący zespołem od lat prowadzącym badania nad zasilaniem wodorem silników samochodowych. Naukowcy zamontowali instalację w Oplu Corsa D wyposażonym w czterocylindrowy silnik o zapłonie iskrowym i pojemności 1364 cm³.
Sposób działania układu jest analogiczny do klasycznej instalacji sprężonego gazu ziemnego (CNG) i można go zastosować przy dowolnym silniku o zapłonie iskrowym. „Nie musieliśmy robić specjalnego silnika pro-wodorowego. Samochód ten nie traci zdolności jazdy na zwykłym paliwie. Może jeździć na oryginalnej benzynie i może też być zasilany wodorem” – wyjaśnił prof. Wendeker, dodając, że koszt takiej instalacji byłby porównywalny z kosztem instalacji gazowej.
2Dlaczego wodór jest trudny w zastosowaniu
Prace nad zastosowaniem wodoru jako paliwa samochodowego prowadzone są od lat, m.in. w koncernach motoryzacyjnych, jednak w większości wymagają modyfikacji silników lub całkowicie nowej konstrukcji. „Wodór ma zdolności wybuchowe i próba spalenia go w zwykłym silniku kończy się jego zniszczeniem” – tłumaczył prof. Wendeker. Lubelskiemu zespołowi udało się tego uniknąć, początkowo dążąc do zastąpienia wodorem 20 procent spalanej benzyny, a ostatecznie – dzięki innowacyjnym rozwiązaniom – udało się w pełni wyeliminować paliwo klasyczne na rzecz gazu.
To musi pozostać tajemnicą do momentu uzyskania patentu. Pierwszy wniosek złożyliśmy przed rokiem, teraz planujemy kolejny. Musimy uzbroić się w cierpliwość, bo na taki patent w Polsce czeka się ok. 5 lat.— prof. Mirosław Wendeker, Politechnika Lubelska
3Testy i przyszłość projektu
W badaniach uczestniczyło około 20 osób. Ponieważ samochód z nową instalacją nie miał homologacji, testy prowadzono na terenach niewymagających licencji – większość odbyła się na hamowni podwoziowej Opla, co pozwoliło zasymulować zachowanie auta w warunkach miejskich. Zdaniem prof. Wendekera na wdrożenie instalacji do produkcji seryjnej potrzeba byłoby od dwóch do sześciu lat.
Zespół opracował też elektrolizer – elektryczny generator wodoru produkujący go z energii elektrycznej i wody – oraz prowadził prace nad instalacją solarną zasilającą to urządzenie. Według szacunków naukowców wyprodukowanie 1 kWh prądu ze źródeł solarnych mogłoby kosztować ok. 30 groszy, co przełożyłoby się na koszt wodoru odpowiadający ok. 4 zł za równoważnik litra benzyny. „Chodzi o to, jak tani będzie prąd elektryczny i czy będzie pochodził ze źródeł odnawialnych. Nie sztuka bowiem spalać węgiel, produkować prąd i potem produkować wodór, sztuka produkować wodór przy wykorzystaniu rozwiązań ekologicznych” – podkreślił prof. Wendeker.
Warto wiedzieć
Wodór jako paliwo dla silników spalinowych spala się bez emisji CO2 czy cząstek stałych – jedynym produktem ubocznym jest para wodna. Ma jednak dużo szerszy zakres palności i mniejszą energię zapłonu niż benzyna czy gaz ziemny, co sprawia, że jego spalanie w niedostosowanym silniku grozi niekontrolowanym spalaniem stukowym i uszkodzeniem jednostki napędowej – dlatego instalacje wodorowe wymagają precyzyjnego sterowania wtryskiem i zapłonem. Kluczowym wyzwaniem dla rozwoju motoryzacji wodorowej pozostaje sposób pozyskiwania samego wodoru: elektroliza wody przy użyciu prądu z odnawialnych źródeł energii daje paliwo w pełni ekologiczne, natomiast produkcja wodoru z paliw kopalnych (tzw. wodór szary) niweluje większość korzyści środowiskowych. Drugim ograniczeniem, obok kosztu produkcji, jest brak rozwiniętej infrastruktury tankowania wodoru.
Źródło: Jacek Babicz, Kurier Lubelski
