Đáp ứng nhu cầu thực tế

Với khoảng 34 triệu xe máy, ô tô sử dụng xăng hiện đang lưu hành ở Việt Nam, mức phát thải hydroxit (HC) và monoxit cacbon (CO) rất cao, trong khi mức tiêu thụ nhiên liệu lớn. Đặc biệt là lượng phát thải CO từ xe máy chiếm tới 79% tổng phát thải CO do phương tiện giao thông gây ra. Vì vậy, việc giảm phát thải CO, HC ra môi trường là yêu cầu hết sức cấp bách, nhằm tạo ra một bầu không khí trong sạch hơn.

Bộ Khoa học và Công nghệ (KHCN) và các bộ, ngành đã đề xuất nhiều chương trình, đề án nghiên cứu như: Chương trình nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ năng lượng; chương trình sử dụng năng lượng và tiết kiệm hiệu quả; chương trình cải thiện chất lượng không khí ở các đô thị; đề án nhiên liệu sinh học… Đáng chú ý là từ tháng 1-2012, PGS-TS Lê Anh Tuấn và cộng sự đã triển khai đề tài "Nghiên cứu nâng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm phát thải độc hại cho động cơ bằng cách cung cấp hỗn hợp khí giàu hydro cho động cơ" với 3 nội dung: Lựa chọn giải pháp nâng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm phát thải cho động cơ đốt cháy cưỡng bức; nghiên cứu sản xuất khí giàu hydro để cung cấp cho động cơ; nghiên cứu cung cấp hỗn hợp khí giàu hydro vào đường nạp cho động cơ xăng.

Sau gần 1 năm nghiên cứu, nhóm tác giả đã hoàn thành ba sản phẩm, gồm hệ thống tách hydro từ một phần nhiên liệu nhờ xúc tác, có tận dụng nhiệt khí thải và cung cấp cho động cơ xe máy; hệ thống cung cấp hỗn hợp khí giàu hydro tách từ nước cho động cơ xăng xe máy. Sản phẩm cuối cùng là hệ thống chuyển đổi nước thành hỗn hợp khí giàu hydro (còn được gọi là khí HHO) bằng phương pháp điện phân với quy mô phòng thí nghiệm, cung cấp cho động cơ xe máy sử dụng ba bình điện phân có kích thước khác nhau nhằm tăng tốc quá trình sản xuất khí HHO.

Khả năng ứng dụng cao

Qua thử nghiệm, các sản phẩm bước đầu cho thấy tính khả thi đối với cả hai giải pháp sản xuất và cung cấp hỗn hợp khí giàu hydro cho động cơ, có thể sử dụng tốt cho cả xe máy và ô tô dùng nhiên liệu xăng. Đặc biệt, động cơ xe máy dùng chế hòa khí và ô tô dùng phun xăng điện tử cũng có thể ứng dụng được các thiết bị này.

Tuy nhiên, một trong những thách thức trước mắt đối với nhóm nghiên cứu là thu nhỏ kích thước của sản phẩm mà vẫn bảo đảm được mục tiêu giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và cắt giảm phát thải. Điều đáng mừng là sau khi sử dụng các sản phẩm trên, mức tiêu thụ nhiên liệu của xe máy giảm từ 5,3% đến 7,1%. Phát thải độc hại HC, CO giảm trung bình lần lượt là 7,7% và 13,1%.

Với những thành quả bước đầu trên, các nhà khoa học của ĐH Bách khoa Hà Nội đã góp phần định hướng sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch một cách hiệu quả, giảm phát thải ô nhiễm môi trường. Việc bổ sung nhiên liệu khí vào đường nạp của động cơ là một trong những biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế, cụ thể là giảm mức tiêu hao nhiên liệu và giảm phát thải độc hại ra môi trường đã được chính tác giả nghiên cứu thực hiện đối với động cơ diesel. Đối với động cơ xăng, việc bổ sung hỗn hợp khí giàu hydro có triển vọng cải thiện quá trình hình thành hỗn hợp giúp cho quá trình đốt cháy nhiên liệu xăng diễn ra một cách hoàn hảo, nhờ đó cũng cho hiệu quả tương tự như đối với động cơ diesel.

PGS-TS Lê Anh Tuấn cho biết, hiện nhóm nghiên cứu đã chuyển giao sản phẩm hệ thống sản xuất khí giàu hydro tách từ nước và cung cấp cho động cơ nhằm tăng cao tính kinh tế và giảm phát thải độc hại cho Phòng Thí nghiệm động cơ đốt trong (Viện Cơ khí động lực, ĐH Bách khoa Hà Nội) và Khoa Cơ khí (CĐ Nghề Nha Trang, Khánh Hòa).