Động cơ đốt trong chạy bằng hydro mới được phát triển của JCB là giải pháp thay thế không phát thải cho xe điện và pin nhiên liệu chạy bằng pin lithium.
Năng lượng xanh thực sự đang là nơi mà thế giới đang hướng tới. Mặc dù hydro không phổ biến như EV, nhưng nguồn năng lượng này đang bùng nổ với tiềm năng và dường như thiết thực hơn nhiều so với các giải pháp thay thế không phát thải khác. Trong khi hydro phổ biến dưới hình thức pin nhiên liệu, thì phiên bản đốt trong có lẽ không quen thuộc bằng. Mặc dù những lần thử động cơ hydro trước đây đã gây chú ý, nhưng JCB mới thực sự vượt qua ranh giới kỹ thuật ở đây.
Động cơ đốt trong chạy bằng hydro mới được phát triển của JCB là một giải pháp thay thế không phát thải cho ô tô điện và pin nhiên liệu. Là nhà sản xuất máy hạng nặng, JCB nhận thức rõ các vấn đề liên quan đến điện khí hóa máy đào hoặc máy xúc đào liên hợp. Xin lưu ý bạn, công ty có nhiều máy điện và pin nhiên liệu đang hoạt động trong dòng sản phẩm của họ. Vì vậy, nó không giống như họ đã không thử chúng.
Nhà sản xuất thiết bị hạng nặng của Anh cho rằng động cơ hydro có thể thu hẹp khoảng cách giữa việc sử dụng công nghệ đốt hiện có trong khi vẫn giữ mọi thứ đơn giản, rẻ tiền và không có khí thải. Trong video Harry’s Garage mới nhất này, JCB giải thích cách công nghệ hydro của họ gần như sẵn sàng đi vào sản xuất và đó là tương lai của tất cả các loại máy móc hạng nặng như vậy. Ai biết được, một ngày nào đó, nó thậm chí có thể tràn xuống cả các dòng xe chở người.
Động cơ hydro có khả thi không?
Như họ nói, sự cần thiết là mẹ của sáng chế. JCB đã gặp phải vấn đề về việc giảm lượng khí thải bằng không mà không phải hy sinh năng lượng và chi phí mua hàng. Trong một tập trước của Harry’s Garage, Lord Bamford, Chủ tịch của JCB, đã đề cập rằng xe khách chạy trung bình khoảng 300 giờ mỗi năm. Ngược lại, một chiếc máy xúc đào hạng nặng thông thường sẽ có số giờ chạy gấp gần 10 lần số giờ đó. Ông nói thêm rằng ở các quốc gia như Ấn Độ, máy móc ở quy mô này chạy ít nhất 5000 giờ mỗi năm.
Vì vậy, để có điện chạy một thiết bị công nghiệp trong tối thiểu tám giờ thì cần nhiều pin hơn đáng kể. Nó không chỉ làm tăng chi phí liên quan mà còn tăng thêm rất nhiều độ phức tạp và tăng trọng lượng tổng thể. Do đó, các kỹ sư đã phải suy nghĩ triệt để.
Xem thêm: Động cơ đốt trong Hydro HICE
Hiện tại, JCB hoạt động bằng động cơ diesel. Nhưng bằng cách làm lại toàn bộ động cơ của họ, các kỹ sư đã có thể chạy nó bằng nhiên liệu hydro. Theo JCB, không có gì ngoài hơi nước được thải ra từ ống xả—không có CO2 tại điểm sử dụng. Hơn nữa, JCB tuyên bố rằng máy xúc đào liên hợp nguyên mẫu của họ, được trang bị động cơ hydro mới này, có thể làm mọi việc mà loại máy tương đương chạy bằng dầu diesel của nó có thể làm được.
Những sửa đổi lớn về động cơ, như Giám đốc Kỹ thuật Ryan Ballard đã chỉ ra, bao gồm những thay đổi đối với đầu xi-lanh và sự kết hợp của bộ tăng áp có quán tính thấp. Chúng được thực hiện để cung cấp không khí nhanh hơn và để phù hợp với quá trình chuyển đổi từ Đánh lửa nén sang Đánh lửa tia lửa. Việc thiết lập không chỉ tiếp tục sử dụng các thành phần quen thuộc mà thời gian tiếp nhiên liệu hydro cũng giống như bất kỳ loại nhiên liệu thông thường nào. Thêm vào đó là chi phí sở hữu và bảo trì tăng ít hoặc không tăng.
Tại sao chúng ta không sử dụng động cơ hydro?
Có nhiều lý do khiến động cơ hydro không phổ biến như động cơ diesel hoặc xăng. Vì xe điện đang trở thành xu hướng và nhiều ưu đãi của chính phủ ưu tiên điện hơn hydro, nên việc áp dụng rộng rãi không đơn giản như các giải pháp thay thế không phát thải khác. Ngoài ra, hydro không rẻ và vẫn chưa phải là nhiên liệu sạch. Tuy nhiên, một số máy điện phân quy mô công nghiệp đang được sản xuất trên toàn cầu. Ngay cả các quốc gia như Mỹ và Ấn Độ cũng đang đầu tư mạnh vào các chính sách hydro xanh. Vì vậy, chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi hydro trở nên sạch hơn và giá cả phải chăng hơn.
Một nhược điểm đã biết của ICE hydro là tạo ra các oxit Nitơ hoặc NOX. Lý do là nhiệt độ hoạt động cao. Tuy nhiên, các kỹ sư của JCB đã tìm ra một cách thông minh để khắc phục điều này bằng cách cho động cơ chạy bằng hỗn hợp nhiên liệu loãng. Hydro cho một khối lượng nhất định có mật độ năng lượng gấp ba lần so với dầu diesel tương đương. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu đạt được các con số mô-men xoắn tương tự mà không cần chạy động cơ với hòa khí quá giàu. Một cách khác để loại bỏ NOX là thông qua giảm xúc tác chọn lọc, một phương pháp phổ biến trong động cơ diesel hiện đại.
Động cơ hydro và tương lai của chúng
Rõ ràng, động cơ hydro là có thể. Đó chỉ là vấn đề phát triển cơ sở hạ tầng, kiểm tra độ bền và tiếp nhận thị trường đại chúng. Ở châu Âu, ngành vận tải đường bộ đang xem hydro như một giải pháp thay thế EV khả thi. Ngoài ra, nhiều trạm tiếp nhiên liệu đang được mở ở Pháp và Đức. Xe tải điện có trọng lượng lớn và thời gian sạc lại quá lâu. Hơn nữa, chúng quá đắt đối với người lái xe tải trung bình và rất khó/gần như không thể sử dụng được. Đây không phải là trường hợp của giải pháp hydro của JCB.
Chúng ta không nên gọi và coi EV là phương tiện giao thông tất cả và cuối cùng. Còn quá sớm để nói bất cứ điều gì. Nhu cầu của mọi người là khác nhau. Từ thói quen lái xe đến địa lý và cơ sở hạ tầng, có nhiều biến số ảnh hưởng đến việc áp dụng lộ trình chỉ dành cho xe điện.
Chúng ta nên nhận ra rằng việc thử nghiệm càng nhiều lựa chọn càng tốt sẽ có cơ hội thành công cao hơn là buộc mọi người phải áp dụng một “giải pháp khả thi”. Hiểu rằng chúng ta cần có nhiều loại công nghệ khác nhau để đạt được điểm trung hòa carbon. Đa dạng hóa là chìa khóa. Và hydro có sẵn rất nhiều giống như một giải pháp thay thế EV thực tế và có thể nó sẽ có một tương lai rộng mở hơn.
