Krediet: CC0 Publiek Domein
Als u over de snelweg rijdt, ziet u mogelijk een toenemend aantal hybride en elektrische voertuigen. Auto’s op alternatieve energie nemen toe en dragen bij aan de wereldwijde inspanningen om de CO2-uitstoot te verminderen. Terwijl we samen deze weg bewandelen, zoeken onderzoekers naar nieuwe oplossingen voor dit aanhoudende probleem.
Dr. Muzammil Arshad, onderwijsassistent-professor voor de afdeling Multidisciplinaire Engineering aan de Texas A&M University, en een team van multidisciplinaire studentonderzoekers hebben een onderzoek uitgevoerd om de prestaties van waterstofverrijkte brandstof op de prestaties en efficiëntie van vonkmotoren te analyseren. Deze oplossing kan een belangrijke bijdrage leveren om auto’s milieuvriendelijker te maken.
“Vanwege de klimaatverandering en de focus op verminderde uitstoot en ontbering van fossiele brandstofreserves, is er enorm veel onderzoek gedaan om de uitstoot te verminderen”, zei Arshad. “Dit heeft geleid tot het onderzoeken van effecten van dual fuels op de emissies en motorprestatieparameters, omdat we de verbrandingseigenschappen niet willen verliezen door het injecteren van een secundaire brandstof.”
Twee multidisciplinaire studenten, Jonathan Rodriguez en Miriam Alanis, hebben een belangrijke bijdrage geleverd en zijn co-auteurs van het onderzoek. Als niet-gegradueerde studenten aan het Higher Education Center in McAllen (HECM) is deze prestatie een belangrijke opstap.
Hun onderzoek werd geaccepteerd in de 12e jaarlijkse verbrandingsbijeenkomst in de VS gehost in College Station, waar ze hun bevindingen presenteerden.
“Ik vind het geweldig om op de conferentie te presenteren,” zei Alanis. “Van de studie waren we in staat om tastbare resultaten te produceren die mogelijk zinvol en nuttig zouden kunnen zijn.”
Dit onderzoek is onlangs ook gepubliceerd in de Petroleum en Chemische Industrie Internationaal logboek.
“Deze onderscheidingen bevestigen ons onderzoek en geven het geloofwaardigheid”, zei Rodriguez. “We boeken vooruitgang bij de HECM. Ik geloof dat we deel uitmaken van het eerste onderzoeksproject van studenten dat op de campus werd uitgevoerd. Als student geloofde ik niet dat het een ervaring was die ik zou bereiken totdat Dr. Arshad het project ontwikkelde.”
Motoren met vonkontsteking worden vaak gebruikt in verschillende kleine SUV’s en sedans. In deze motoren versmelt benzine met lucht en wordt ontstoken door een vonk gevormd door de bougie, waardoor verbranding ontstaat. De auto kan thermische energie omzetten in kinetische energie door de brandstof te verbranden, waardoor de auto kan bewegen.
“We hebben numerieke simulaties uitgevoerd om de prestaties van motoren met vonkontsteking te begrijpen en te voorspellen door waterstof in verschillende hoeveelheden te introduceren en het effect op verschillende efficiënties, cilinderdruk en emissies te voorspellen”, aldus Arshad.
Het doel is dat de auto door toevoeging van waterstof zuiniger wordt en minder schadelijke uitstoot veroorzaakt. De onderzoekers analyseerden ook of er significante veranderingen nodig zouden zijn aan de huidige motoren met vonkontsteking om rekening te houden met de toevoeging van waterstof.
“Oorspronkelijk dachten we dat het verschil in de cilinderdruk als gevolg van de verrijking problemen zou kunnen veroorzaken die grote aanpassingen aan de motor zouden vereisen”, aldus Rodriguez. “Onze bevindingen laten een verlaging van de piekdruk in de cilinders zien, wat insinueert dat we geen grote aanpassingen aan de motor nodig hebben om deze dual fuel te gebruiken. Dit onderzoek heeft potentiële waarde in de brandstofmarkt terwijl de automarkt onaangetast blijft.”
Als het eerste onderzoeksinitiatief bij de HECM is Arshad enthousiast over de resultaten en is van plan om in de toekomst soortgelijke projecten met studenten uit te voeren.
“Onderzoekservaring en publicaties zijn een belangrijke vaardigheid die ze nu op hun cv kunnen laten zien”, zegt Arshad. “Ze leerden ook vaardigheden zoals timemanagement, werken onder druk, deadlines halen en presenteren voor een groot publiek. Al deze vaardigheden zijn waardevol en zullen hen in de toekomst helpen.”
Geleverd door Texas A&M University
