Μετά από 166 χρόνια, η μηχανή εσωτερικής καύσης εξακολουθεί να έχει ανεκμετάλλευτο δυναμικό

Μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις της εποχής μας ήταν η εφεύρεση των κινητήρων εσωτερικής καύσης, οι οποίοι διαδραμάτισαν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της βιομηχανοποίησης και, με τη σειρά τους, του ανθρώπινου πολιτισμού.

Αυτοί οι κινητήρες εφευρέθηκαν για πρώτη φορά τον 19ο αιώνα, αν και επιστήμονες και μηχανικοί άρχισαν να συμβάλλουν στην ανάπτυξή τους μια δεκαετία πριν από την έναρξη αυτής της περιόδου.

Αναπτύχθηκε μια αεριοτουρμπίνα το 1791, και ένας αεριοκινητήρας εγγράφη μερικά χρόνια αργότερα. Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο οποίος ήταν επίσης ο πρώτος που χρησιμοποίησε υγρό καύσιμο, κατατέθηκε το 1794, και πριν λήξει ο αιώνας, χτίστηκε ο πρώτος αμερικανικός κινητήρας εσωτερικής καύσης.

Ενώ το πρώτο αυτοκίνητο που λειτουργούσε με κινητήρα εσωτερικής καύσης δημιουργήθηκε το 1862, ο πρώτος σύγχρονος κινητήρας καύσης εμφανίστηκε περισσότερο από μια δεκαετία αργότερα, το 1876. Το 1885, ο Gottlieb Daimler και ο Wilhelm Maybach βελτίωσαν το σχεδιασμό και εφηύραν τον πρώτο πρακτικό κινητήρα εσωτερικής καύσης και τον καρμπυραττόρα.

Τώρα, πώς λειτουργεί ακριβώς ένας κινητήρας καύσης; Λοιπόν, για αρχή, η καύση είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία απελευθερώνεται ενέργεια από την ανάφλεξη ενός μίγματος καυσίμου και αέρα. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης (ICE) μετατρέπουν μερικώς αυτή την ενέργεια σε μηχανική εργασία.

Όταν το μίγμα καυσίμου και αέρα ανάβει, χιλιάδες μικρές, ελεγχόμενες εκρήξεις συμβαίνουν, οι οποίες είναι η καύση ή το κάψιμο.

Σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, η ανάφλεξη του καυσίμου και η καύση συμβαίνουν και τα δύο μέσα στον κινητήρα, ο οποίος αποτελείται από έναν σταθερό κύλινδρο και έναν κινητό έμβολο. Η καύση προκαλεί τη διαστολή των αερίων καθώς και την απελευθέρωση θερμότητας, η οποία ωθεί το έμβολο πάνω και κάτω. Αυτό, με τη σειρά του, περιστρέφει τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω ενός συστήματος γραναζιών στη μονάδα κίνησης, οδηγώντας τους τροχούς του οχήματος προς τα εμπρός.

Υπάρχουν δύο είδη κινητήρων εσωτερικής καύσης: ο βενζινοκινητήρας ανάφλεξης σπινθήρα και ο πετρελαιοκινητήρας ανάφλεξης συμπίεσης, με τη διαφορά να είναι ο τρόπος παροχής και ανάφλεξης του καυσίμου.

Οι κινητήρες καύσης κυριαρχούν αλλά αντιμετωπίζουν προκλήσεις

Τώρα, περισσότερα από ενάμιση αιώνα μετά την εφεύρεσή τους, πάνω από ένα δισεκατομμύριο κινητήρες εσωτερικής καύσης (ICE) εξακολουθούν να λειτουργούν στους δρόμους παγκοσμίως.

Η παγκόσμια αγορά κινητήρων καύσης, εν τω μεταξύ, εκτιμάται σήμερα περίπου στα 200 δισεκατομμύρια δολάρια και αναμένεται ακόμη να αυξηθεί με ετήσιο συντελεστή ανάπτυξης (CAGR) 9,2% και να φτάσει τα 300 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2033, ωθημένη από την αυξανόμενη ζήτηση οχημάτων στις αναπτυσσόμενες αγορές και τις τεχνολογικές προόδους στον σχεδιασμό των κινητήρων.

Ωστόσο, η μεγαλύτερη πρόκληση για τους κινητήρες καύσης είναι η άνοδος των ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και οι αυστηρότερες κανονιστικές απαιτήσεις εκπομπών.

Αλλά ενώ τα EV γίνονται πλέον πιο κοινά, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 18% όλων των νέων πωλήσεων αυτοκινήτων παγκοσμίως, σε αύξηση από μόλις 2% το 2018, τα EV εξακολουθούν να αποτελούν πολύ μικρό ποσοστό των συνολικών οχημάτων με κινητήρα καύσης στους δρόμους. Με εκτιμώμενο μερίδιο αγοράς 3-5%, από κάθε 100 οχήματα με κινητήρα καύσης, μόνο κάθε τρίτο ή πέμπτο όχημα είναι EV.

Η αυξανόμενη τάση των EV οδηγείται από την αυξανόμενη ζήτηση για κινητήρες, η οποία οδηγεί στην εξάντληση των ορυκτών καυσίμων καθώς και σε δραματική αύξηση της ρύπανσης παγκοσμίως.

Λόγω του ότι η βενζίνη και το ντίζελ είναι τα κυρίαρχα καύσιμα στον αυτοκινητοβιομηχανικό τομέα, η περιβαλλοντική ρύπανση παραμένει η κύρια ανησυχία σχετικά με τους κινητήρες καύσης. Οι κύριες εκπομπές από αυτούς τους κινητήρες είναι ακαύσιμα υδρογονάνθρακες, μονοξείδιο του άνθρακα, οξείδια του αζώτου και σωματίδια.

Αυτό οδηγεί σε σοβαρούς κινδύνους για την υγεία και στην υπερθέρμανση του πλανήτη, με αποτέλεσμα οι χώρες παγκοσμίως να έχουν αρχίσει να εφαρμόζουν αυστηρούς κανονισμούς για την αντιμετώπιση των εκπομπών από τον αυτοκινητοβιομηχανικό τομέα. Αυτό έχει ωθήσει μηχανικούς και ερευνητές αυτοκινήτων να πειραματιστούν με διάφορες τεχνολογίες κινητήρων καθώς και με ανανεώσιμα και πιο πράσινα καύσιμα.

Με ορισμένες χώρες να προχωρούν ακόμη και σε πλήρη απαγόρευση των κινητήρων εσωτερικής καύσης, οι ερευνητές επίσης προωθούν την εξέλιξη αυτών των κινητήρων για να βελτιώσουν την απόδοσή τους και να μειώσουν το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα.

Καθιστώντας τους κινητήρες καύσης αποδοτικούς μετατρέποντας τη σπαταλημένη θερμότητα σε ενέργεια

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης παράγουν ισχυρή ενέργεια, αλλά δεν αξιοποιείται όλη η ενέργεια που δημιουργείται. Στην πραγματικότητα, μόνο περίπου το 25% έως 30% της χημικής ενέργειας μετατρέπεται σε χρήσιμη ισχύ.

Το μεγαλύτερο μέρος της αποθηκεύεται στο καύσιμο που χάνεται ως θερμότητα μέσω των συστημάτων εξάτμισης και ψύξης του κινητήρα. Ωστόσο, υπάρχει τρόπος να αξιοποιηθεί όλη η χαμένη ενέργεια, και οι επιστήμονες εργάζονται για την εξεύρεση λύσεων που θα την εκμεταλλευτούν παραγωγικά.

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε¹ φέτος στο ACS Applied Materials (AMAT ) & Interfaces έχει δείξει πώς η θερμότητα των εξαγωγών μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό, παρέχοντας μια βιώσιμη πηγή ενέργειας.

Με χρηματοδότηση από το Office of Naval Research, το Army Rapid Innovation Fund Program και το National Science Foundation Industry, ερευνητές από το Τμήμα Μηχανολογίας του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας παρουσίασαν ένα πρωτότυπο σύστημα θερμοηλεκτρικού γεννήτριας.

Η θερμοηλεκτρική γεννήτρια (TEG) μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου καθώς και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Η αναποτελεσματικότητα του καυσίμου αποτελεί σημαντικό παράγοντα στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (GHG) και υπογραμμίζει την ανάγκη για καινοτόμα συστήματα ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας όπως η TEG.

Αυτά τα συστήματα ανάκτησης θερμότητας TEG χρησιμοποιούν ημιαγωγικά υλικά για τη μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρισμό.

Εφευρεμένα πριν από πάνω από δύο εκατοντάδες χρόνια, τα συστήματα TEG μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρονικές συσκευές, ιατρικές συσκευές και αεροδιαστημικές εφαρμογές. Αυτά τα συστήματα δεν έχουν κινούμενα μέρη ή χημικά παραπροϊόντα, επιτρέποντάς τους να λειτουργούν αθόρυβα και να παραμένουν φιλικά προς το περιβάλλον. Είναι επίσης ανθεκτικά, δεν απαιτούν περιττή συντήρηση και είναι κατάλληλα για ενσωμάτωση σε μαζικές και ευέλικτες συσκευές.

Σύμφωνα με την έρευνα:

«Η συλλογή θερμικής ενέργειας για αντικείμενα υψηλής ταχύτητας είναι ιδιαίτερα υποσχόμενη στην παροχή αποδοτικής και βιώσιμης πηγής ενέργειας για την ενίσχυση των λειτουργικών δυνατοτήτων και της αντοχής.»

Η τεχνολογία θερμοηλεκτρικής (TE) λειτουργεί αξιοποιώντας τις διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ μιας πηγής θερμότητας και της περιβάλλουσας θερμοκρασίας. Αυτό επιτρέπει στην τεχνολογία TE να παρέχει σταθερή παροχή ενέργειας σε τέτοια συστήματα, μειώνοντας την εξάρτηση από τις παραδοσιακές μπαταρίες ενώ παρατείνει τους χρόνους λειτουργίας.

Παρόλο που είναι υποσχόμενα, τα σχέδια πολλών τρεχουσών θερμοηλεκτρικών συσκευών είναι πολύπλοκα και βαριά και, ως εκ τούτου, απαιτούν περισσότερη ψυκτική νερό για τη διατήρηση της απαραίτητης διαφοράς θερμοκρασίας. Ωστόσο, όπως σημειώθηκε στην έρευνα, η έρευνα σχεδιασμού ενσωματωμένων συστημάτων TEG βρίσκεται πολύ πίσω από την ανάπτυξη υλικών.

Έτσι, υπό την καθοδήγηση των Wenjie Li και Bed Poudel, ερευνητές του Penn State δημιούργησαν ένα συμπαγές σύστημα TEG για την ανάκτηση θερμικής ενέργειας. Αυτά τα συστήματα TEG μπορούν να μετατρέψουν αποδοτικά τη σπαταλημένη θερμότητα των εξαγωγών όχι μόνο από αυτοκίνητα, αλλά και από άλλα οχήματα υψηλής ταχύτητας όπως μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα ή drones και ελικόπτερα, σε ενέργεια.

Αυτή η νέα TEG χρησιμοποιεί βισμούθιο-τελέριο ως ημιαγωγό της. Το Bi2Te3 είναι μια γκρι σκόνη που αποτελείται από βισμούθιο και τελέριο και διαθέτει εξαιρετικές θερμοηλεκτρικές επιδόσεις σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Επιπλέον, η έρευνα χρησιμοποίησε τριγωνικούς ανταλλάκτες θερμότητας με πτερυγία, παρόμοιους με αυτούς που χρησιμοποιούνται σε κλιματιστικά, για τη σύλληψη θερμότητας από τις σωληνώσεις εξαγωγών οχημάτων, όπως τα αέρια εξάτμισης του κινητήρα.

Ένα ψυγείο (heatsink) έχει επίσης ενσωματωθεί για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας. Αυτό το επιμήκη τραπεζοειδές πτερυγίο κυλινδρικού σχήματος αυξάνει σημαντικά τη διαφορά θερμοκρασίας, κάτι που επηρεάζει άμεσα την ηλεκτρική απόδοση του συστήματος TEG.

Αυτό το ψυγείο σχεδιάστηκε για τη διάχυση της θερμότητας μέσω εξαναγκασμένης κυκλοφορίας, αλλά η ομάδα βελτιστοποίησε περαιτέρω το σχεδιασμό χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (FEA) για την ενίσχυση της διαφοράς θερμοκρασίας και της ηλεκτρικής ισχύος εξόδου.

Με αυτό, το πρωτότυπο TEG της ομάδας πέτυχε ισχύ εξόδου 40 Watt υπό διαφορά θερμοκρασίας 190 βαθμούς Κελσίου με μονάδες TE βασισμένες σε βισμούθιο-τελέριο. Αυτή η ισχύς είναι επαρκής για να τροφοδοτήσει μια λαμπτήρα.

Σημαντικό είναι ότι τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι οι υψηλές συνθήκες ροής αέρα στα εξάτμιση αυξάνουν την αποδοτικότητα και την ηλεκτρική απόδοση του συστήματος.

Η ομάδα δοκίμασε το σύστημα TEG σε προσομοιώσεις που μιμούνται περιβάλλοντα υψηλής ταχύτητας, και έδειξε μεγάλη ευελιξία. Το σύστημα ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας παρήγαγε έως 56 W για ταχύτητες εξαγωγών παρόμοιες με αυτές ενός αυτοκινήτου, ισοδύναμο με πέντε μπαταρίες λιθίου-ιόντων (Li) 18650. Οι τιμές αυτές αυξήθηκαν έως 146 W για ταχύτητες εξαγωγών παρόμοιες με ελικόπτερα, ισοδύναμο με 12 μπαταρίες Li-ion 18650.

Οι μπαταρίες Li-ion 18650 προσφέρουν τα πλεονεκτήματα μεγάλης χωρητικότητας, μεγάλης διάρκειας ζωής, υψηλής τάσης και υψηλής ασφάλειας. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικές συσκευές, EV και συσκευές αποθήκευσης ενέργειας.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα TEG της τελευταίας μελέτης μπορεί να ενσωματωθεί άμεσα στα τρέχοντα εξαγωγικά ανοίγματα και να εξαλείψει την ανάγκη για πρόσθετα συστήματα ψύξης.

Οι ερευνητές πιστεύουν επίσης ότι αυτή η εργασία θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για την πρακτική ενσωμάτωση θερμοηλεκτρικών συσκευών σε οχήματα υψηλής ταχύτητας, εν μέσω της αυξανόμενης ζήτησης για καθαρές ενεργειακές λύσεις.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε πώς τα υδρογόνα οχήματα κάνουν την επιστροφή τους.

Οι κινητήρες καύσης συνεχίζουν να εξελίσσονται

Η ανάκτηση θερμότητας των εξαγωγών από κινητήρες καύσης έχει πράγματι δει αυξανόμενο ενδιαφέρον για την αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Αυτές οι προσπάθειες βοηθούν στη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης και της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Εκτός από την TEG, χρησιμοποιούνται κύκλοι υποβάθμισης, συσκευές ηλεκτρικής τουρμποσύνθεσης (ETC), απορρόφηση ατμού, κινητήρας Stirling (SE) και θερμο-ακουστικοί γεννήτορες (TAGs) για την ανάκτηση θερμότητας από τα συστήματα εξαγωγών αυτοκινήτων και βιομηχανίας.

Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες, ωστόσο, έχουν υιοθετηθεί περισσότερο ως αξιόπιστη, συμπαγής και στερεά τεχνολογία, η οποία μπορεί να μετατρέπει τη θερμότητα άμεσα σε ηλεκτρισμό χωρίς μηχανική κίνηση. Είναι επίσης ελαφριές και χωρίς δονήσεις, χωρίς περιορισμούς προσανατολισμού και μηδενικές εκπομπές.

Εκτός από αυτές τις μεθόδους βελτίωσης της απόδοσης καυσίμου, οι κινητήρες καύσης έχουν επίσης δει άλλες εξελίξεις για την ενίσχυση της απόδοσής τους, της αποδοτικότητας και της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας.

Αυτό περιλαμβάνει την άμεση έγχυση καυσίμου, μια τεχνολογία που παρέχει καύσιμο απευθείας στην θάλασσα καύσης, επιτρέποντας έτσι ακριβή έλεγχο του μίγματος καυσίμου-αέρα. Οι υπερπληθωριστές, εν τω μεταξύ, συμπιέζουν τον αέρα εισαγωγής, επιτρέποντας σε μικρότερους κινητήρες να παράγουν ισχύ συγκρίσιμη με αυτή των μεγαλύτερων.

Μια ενδιαφέρουσα εξέλιξη ήταν ο συνδυασμός των κινητήρων εσωτερικής καύσης με ηλεκτρικούς κινητήρες, που οδήγησε σε υβριδικά συστήματα. Ένα υβριδικό σύστημα κίνησης προσφέρει την ευελιξία να χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για οδήγηση χαμηλής ταχύτητας και τον κινητήρα καύσης για υψηλότερες ταχύτητες.

Καθοδηγούμενα από εταιρείες όπως η Honda, η Hyundai, η Lexus, η BYD και η Porsche, τα υβριδικά οχήματα κερδίζουν μεγάλη απήχηση παγκοσμίως, αλλά εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν προκλήσεις όσον αφορά το υψηλότερο κόστος και τη μικρότερη ισχύ σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα.

Μια ακόμη εξέλιξη παρατηρείται στο καύσιμο που τροφοδοτεί τα οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η εξερεύνηση εναλλακτικών καυσίμων όπως η αιθανόλη, το φυσικό αέριο, το προπάνιο και το βιοντίζελ στοχεύει στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των κινητήρων καύσης με τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και τη μείωση της εξάρτησής τους από τα ορυκτά καύσιμα.

Ανάμεσα σε αυτά τα εναλλακτικά καύσιμα, το υδρογόνο, ειδικά, προσελκύει μεγάλη προσοχή από ερευνητές και εταιρείες που θέλουν να διασώσουν τους κινητήρες καύσης.

Ένα από τα πιο απλά μόρια, το υδρογόνο σε αέρια μορφή, έχει εξαιρετικά χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα εκτός αν βρίσκεται σε πολύ υψηλή πίεση και/ή σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, και ακόμη και τότε, η ενεργειακή του πυκνότητα είναι πολύ χαμηλότερη από τα περισσότερα άλλα υγρά καύσιμα. Αυτό προκαλεί προβλήματα αποθήκευσης καυσίμου. Επίσης, έχει υψηλότερες εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx).

Αλλά όπου το υδρογόνο διαπρέπει είναι στην ταχύτητα καύσης, η οποία είναι πολύ υψηλή, πολύ υψηλότερη από την βενζίνη. Επίσης, η μηδενική περιεκτικότητα σε άνθρακα του υδρογόνου, όταν καίγεται με οξυγόνο, το καθιστά ελκυστικό εναλλακτικό καύσιμο. Αυτός είναι ο λόγος που οι κινητήρες εσωτερικής καύσης υδρογόνου και τα κυψέλες καυσίμου υδρογόνου κερδίζουν τόσο μεγάλη απήχηση.

Και τα δύο αυτά οχήματα χρησιμοποιούν υδρογόνο. Στα ICEV, το υδρογόνο καίγεται όπως η βενζίνη, ενώ τα οχήματα με κυψέλη καυσίμου υδρογόνου (FCEVs) χρησιμοποιούν το υδρογόνο σε μια συσκευή για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Τον περασμένο χρόνο, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Alberta παρουσίασαν ένα νέο κράμα αλουμινίου-νικελίου για την επανάσταση των κινητήρων υδρογόνου. Το κράμα AlCrTiVNi5 προσφέρει υψηλή σταθερότητα σε ακραίες θερμικές συνθήκες, χαμηλή θερμική διαστολή και εξαιρετική ανθεκτικότητα, καθιστώντας το ιδανικό για την αντοχή στις ακραίες θερμοκρασίες της καύσης υδρογόνου.

Η Toyota αποκάλυψε επίσης αρκετά πρωτότυπα ICE τον περασμένο χρόνο που μπορούν να λειτουργούν με υδρογόνο, εκτός από βενζίνη και άλλα καύσιμα.

Ηγεσία στις νέες προσεγγίσεις των κινητήρων καύσης

Αυτή τη στιγμή, οι κινητήρες καύσης αντιμετωπίζουν αυξανόμενη πίεση από τα EV και τους κανονισμούς εκπομπών, αλλά παρά όλα αυτά, συνεχίζουν να κυριαρχούν στον τομέα των μεταφορών. Αυτό οφείλεται κυρίως στην εδραιωμένη υποδομή και τη διαδεδομένη διαθεσιμότητα, αλλά δεν είναι το μόνο. Οι εταιρείες επίσης προχωρούν σημαντικά στην αντιμετώπιση του βασικού προβλήματος των εκπομπών.

Για παράδειγμα, η Cummins (CMI ) και η Ford Motor (F ) επενδύουν στην τεχνολογία κινητήρων υδρογόνου, ενώ η ClearSign Technologies Corporation (CLIR ) έχει δημιουργήσει την αρχιτεκτονική Duplex Burner για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας και την τήρηση αυστηρών προτύπων εκπομπών.

Ας ρίξουμε μια πιο βαθιά ματιά στο επενδυτικό δυναμικό ενός καινοτόμου που εξακολουθεί να αναπτύσσει νέες προσεγγίσεις στον κινητήρα καύσης και να τον βοηθά να ευημερήσει.

1. Westport Fuel Systems Inc. (NASDAQ: WPRT)

Ένας κορυφαίος προμηθευτής προηγμένων συστημάτων εναλλακτικών καυσίμων, η Westport Fuel Systems (WPRT ) λειτουργεί μέσω πολλών τμημάτων, συμπεριλαμβανομένων των Light-Duty, High-Pressure Controls & Systems, Cespira, Heavy-Duty OEM και Corporate.

Με κεφαλαιοποίηση αγοράς 72,5 εκατομμυρίων δολαρίων, οι μετοχές της Westport διαπραγματεύονται αυτή τη στιγμή στα 4,70 δολάρια, με άνοδο 27,93% ετησίως. Το EPS (TTM) είναι -1,57 και ο δείκτης P/E (TTM) είναι -2,91.

Η εταιρεία ανέφερε έσοδα 66,2 εκατομμυρίων δολαρίων στο τρίτο τρίμηνο του 2024, σημειώνοντας μείωση 14% σε σχέση με το ίδιο τρίμηνο του προηγούμενου έτους. Τα έσοδα οδήγησαν από τη μετάβαση των περιουσιακών στοιχείων Heavy-Duty OEM στο Cespira, μια κοινή επιχείρηση μεταξύ του Volvo Group και της Westport.

Με αυτή τη joint venture, η Westport Fuel Systems και η Volvo Group στοχεύουν στην ανάπτυξη, προώθηση και επιτάχυνση της εμπορευματοποίησης της τεχνολογίας HPDI. Αυτό θα τους βοηθήσει να εστιάσουν στην προώθηση προσιτών, βιώσιμων λύσεων μεταφοράς χρησιμοποιώντας τον κινητήρα εσωτερικής καύσης που λειτουργεί με ανανεώσιμα καύσιμα, προς το παρόν, και με υδρογόνο στο μέλλον.

Συγκεκριμένα, η joint venture αναμένεται να έχει σημαντική επίδραση στις παγκόσμιες εφαρμογές μακράς απόστασης και εκτός δρόμου βαρέων φορτίων. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης με τεχνολογία HPDI, όπως δήλωσε ο CTO της Volvo, Lars Stenqvist, θεωρούνται ότι «παίζουν κρίσιμο ρόλο στις παγκόσμιες προσπάθειες αποανθρακοποίησης στη εμπορική μεταφορά».

Κατά το τρίτο τρίμηνο, η καθαρή ζημία της εταιρείας ήταν 3,9 εκατομμύρια δολάρια, ενώ τα μετρητά και τα ισοδύναμα μετρητών στο τέλος του ήταν 33,3 εκατομμύρια δολάρια.

«Παραμένουμε πεπεισμένοι για τον ρόλο που θα διαδραματίσουν τα εναλλακτικά καύσιμα στην προώθηση της βιωσιμότητας στο μέλλον του χώρου μεταφοράς και βιομηχανικών εφαρμογών.»

– CEO Dan Sceli

Καθώς μιλούσε για το υδρογόνο, σημείωσε μια επιβράδυνση στην παγκόσμια ανάπτυξη υποδομών, η οποία, με τη σειρά της, επηρέασε την υιοθέτηση των αυτοκινητοβιομηχανικών και βιομηχανικών εφαρμογών που λειτουργούν με υδρογόνο. Σύμφωνα με τον Dan:

«Η επιτυχία αυτής της αγοράς εξαρτάται από την εγκατάσταση υποδομών και την παραγωγή καθαρού υδρογόνου, τα οποία και τα δύο έχουν προχωρήσει αργά στην υλοποίηση.»

Παρά αυτό, η εταιρεία εξακολουθεί να πιστεύει ότι το υδρογόνο ως καύσιμο θα επικρατήσει, αλλά αναμένει ότι η παγκόσμια υιοθέτησή του ως καθαρή πηγή καυσίμου θα είναι μια σταδιακή διαδικασία και όχι άμεση.

Στο μεταξύ, η Westport θα συνεχίσει να προσφέρει μια ευρεία γκάμα προσιτών εναλλακτικών καυσίμων χαμηλού άνθρακα όπως το προπάνιο, το φυσικό αέριο, το ανανεώσιμο φυσικό αέριο και το υδρογόνο.

«Οδηγούμε πιο καθαρή απόδοση αντιμετωπίζοντας τους κανονισμούς χαμηλότερων εκπομπών με πρακτικές εφαρμογές χρησιμοποιώντας την καινοτομία που είναι διαθέσιμη σήμερα.»

– Dan

Συμπέρασμα 

Οι κινητήρες καύσης είναι εκείνοι όπου ξεκίνησε η επανάσταση της κινητικότητας. Ωστόσο, ένας τέτοιος κινητήρας λειτουργεί μόνο με περίπου 40% απόδοση, ενώ έχει σημαντικό αρνητικό αντίκτυπο στο περιβάλλον λόγω της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Ο τομέας των μεταφορών είναι στην πραγματικότητα η δεύτερη μεγαλύτερη πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου παγκοσμίως.

Αυτό οδήγησε τον κόσμο σε μια στροφή προς πιο πράσινες εναλλακτικές όπως τα ηλεκτρικά οχήματα. Αλλά αυτό δεν είναι το όλο, ακόμη και οι κινητήρες καύσης εξελίσσονται για να συμβαδίζουν με το μεταβαλλόμενο περιβάλλον, δείχνοντας το ανεκμετάλλευτο δυναμικό τους ακόμη και μετά από έναν αιώνα.

Καινοτομίες όπως οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες (TEG) για ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας, τα υβριδικά συστήματα κίνησης και τα εναλλακτικά καύσιμα όπως το υδρογόνο οδηγούν αυτή τη μεταμόρφωση. Με τη συνεχιζόμενη έρευνα και καινοτομία, οι κινητήρες καύσης είναι έτοιμοι να γίνουν πιο αποδοτικοί και φιλικοί προς το περιβάλλον. Και καθώς ο κόσμος υιοθετεί καθαρότερες τεχνολογίες, δεν θα συνυπάρχουν μόνο με τα EV, αλλά μπορεί ακόμη να συμβάλουν ουσιαστικά σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον.

Κάντε κλικ εδώ για μια λίστα με τις κορυφαίες 5 κινητήρες υδρογόνου που πρόκειται να σπάσουν τα στερεότυπα.