Ноу-хау

Что надо сделать для того, чтобы грузовики могли перевозить на борту устройство, способное снизить выбросы СО2 на 90%? Решение этой амбициозной задачи было найдено исследователями Федерального политехнического института г. Лозанны (EPFL). Как сообщает французский портал Actu Transport Logistique, соответствующий патент новой концепции улавливания и хранения выделяемых парниковых газов был недавно депонирован учреждением.

Технологически процесс заключается в выделении СО2 из выхлопных газов, его последующем преобразовании в жидкость и хранении в резервуаре, расположенном на борту транспортного средства. В дальнейшем жидкий диоксид углерода может быть использован для производства альтернативного топлива при использовании возобновляемых источников энергии.

До 7% полезной грузоподъемности

В случае коммерческого применения данного запатентованного процесса станет возможным продолжить эксплуатацию существующих видов транспортных средств без их обязательного последующего переключения на более дорогие источники энергии, например на электротягу.

В данный момент EPFL занимается разработкой первого прототипа устройства. Для реализации проекта на практике, по мнению исследователей, потребуется несколько лет. На сегодняшний день созданное устройство помещается в корпус в виде капсулы размером 2,0 х 0,9 х 1,2 м, расположенной над кабиной грузовика.

По расчетам исследователей, грузовик, потребляющий 1 л обычного топлива, может произвести 3 л жидкого СО2 (фото: EPFL / François Maréchal)

В этом случае вес устройства составляет 0,08% от общего веса контейнеровоза, 2,15% от веса грузовика дальнего следования или 4,4% веса регионального малотоннажного грузовика-доставщика.

«Вес устройства представляет не более 7% полезной грузоподъемности транспортного средства», — говорит декан факультета инженерных наук и технологий EPFL Франсуа Маришаль, координатор данного исследования.

По расчетам исследователей грузовик, потребляющий 1 л обычного топлива, может произвести 3 л жидкого СО2. При этом данный процесс происходит без потери энергии (поскольку используется тепло, выделяемое двигателем и выхлопной трубой, которое преобразуется в механическую мощность через цикл Ренкина*).

Источник тепла на борту автомобиля

Для того чтобы достичь необходимого результата, исследователи EPFL объединили несколько сложных операций, которые максимально используют такую доступную на борту ТС энергию, как теплоотдача двигателя.

Газовые выбросы собираются на выходе из выхлопной трубы, затем охлаждаются и из них выделяется вода. После чего СО2 отделяется от других газов (азота и кислорода) с помощью системы адсорбции с модулированной температурой. Адсорбция заключается в удержании молекул газа на поверхности твердого тела с использованием специальных материалов, разработанных одним из подразделений EPFL.

После насыщения углекислым газом этот материал нагревается, что позволяет извлекать чистый СО2. В свою очередь высокоскоростные турбокомпрессоры, разработанные институтом, используют тепло двигателя для сжатия СО2 и превращения его в жидкость. Последняя хранится в резервуаре.

Жидкий диоксид углерода может быть преобразован в обычное топливо на специальных станциях с использованием возобновляемых источников энергии (или, как сейчас говорят, «зеленого электричества»).

Стоит отметить, что за последние годы европейские власти предприняли целый ряд шагов, направленных на повышение экологичности грузового транспорта. Так, прошедшим летом в ЕС приняли решение добиться постепенного сокращения выбросов СО2 от новых изготовленных грузовых автомобилей — на 15% к 2025 году и на 30% к 2030 году. В некоторых столицах европейских стран анонсированы планы по полному запрету на въезд грузовиков на дизельном топливе.

В свою очередь ряд крупных участников рынка грузовых автоперевозок также поддержали данные планы.

_______________

* Цикл Ренкина — термодинамический цикл преобразования тепла в работу с помощью двухфазного рабочего тела (например, воды), включающий испарение и конденсацию.

Перевод с французского: Виктор Холопов