Амонякът ли е ключът към намаляването на CO2?

Преди около месец китайският производител GAC обяви, че съвместно с Toyota е разработил автомобилен двигател, работещ на безвъглероден амоняк. Може ли тази технология да се превърне в спасение на ДВГ и да промени индустрията, която е поела курс към пълна електрификация?

Идеята за изгаряне на нещо, което обикновено се свързва с торове и почистващи продукти, изглежда пресилено. По-внимателно вглеждане разкрива, че тя не е толкова глупава. Изследванията за използването на амоняк като заместител на изкопаеми горива продължават почти, откакто колата съществува – и за бензинови, и за дизелови двигатели. Именно амоняк задвижваше автобуси в Белгия по време на Втората световна война и американската армия разглеждаше използването му през 60-те години.

Защо работи? Погледът към неговата химическа формула NH3 разкрива идеята за използването му. Всяка молекула амоняк съдържа един атом азот и три водородни атома, което го прави плътен „носител на водород“. Така че, когато амонякът се изгаря, двигателят по същество работи с познатия водород.

Трудността е, че освен че съдържа по-малко енергия от бензина или дизела, амонякът се запалва по-бавно и по-трудно от изкопаемите горива. В предишни изследвания са били използвани два подхода - или разделяне на амоняка на водород и азот и изгаряне на водородния газ, или използване на малко изкопаемо гориво за стартиране на двигателя. Първият е сложен и добавя разходи, докато вторият до известна степен обезсмисля цялата процедура, както и добавя сложност.

От GAC не съобщават подробности от тази страна на нещата, но е възможно амонякът да се запали директно. Миналата година компанията Mahle Powertrain публикува подробности за изследването си, което засяга изгарянето на амоняк, като целта е той да замени дизела в тежкотоварните двигатели, използвани в камиони, автобуси, офроуд машини и морски съдове.

Компанията е тествала два различни метода. Първият е подход е с двойно гориво, преоборудване на тежкотоварните турбодизели с втори комплект инжектори за впръскване на газообразен амоняк като основен източник на енергия. Но Mahle Powertrain също така успешно управлява свой едноцилиндров двигател с чист газообразен амоняк. За целта компанията използва иновативна система Mahle Jet Ignition (MJI), премахвайки изкопаемите горива като източник на запалване. Системата MJI произвежда ултра-чисто изгаряне с малко или никакви вредни замърсители като NOx.

MJI има малка предкамера в горната част на всяка горивна камера с отвори в долната й част. И свещта, и горивният инжектор са поставени в предкамерата. Малък заряд се инжектира в нея, докато основният заряд влиза в цилиндъра през обичайните входни отвори. Когато зарядът в предкамерата се запали, горещ газ се изтласква през отворите в цилиндъра, като лесно и равномерно изстрелва основния заряд. Предимство на амоняка като пътно гориво е, че въпреки че съществува като газ при атмосферно налягане и стайна температура, той се втечнява при относително ниско налягане – около 7,5 бара, и се транспортира в цистерни по този начин. За сравнение водородът обикновено се съхранява на борда на автомобил при 750 бара.