Các kỹ sư của Southwest Research Institute (SwRI) đã phát triển thế hệ tiếp theo của công nghệ động cơ diesel sạch để giảm lượng oxit nitơ nguy hiểm (NOx) và lượng khí thải carbon dioxide trong khi giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu. Làm việc với các cơ quan quản lý, nhà sản xuất và nhà cung cấp xe, SwRI kết hợp sửa đổi động cơ với công nghệ sau xử lý tích hợp và chiến lược kiểm soát để đạt mức phát thải gần như bằng không. SwRI đã phát triển công nghệ cho California Air Resources Board (CARB), một tổ chức nhà nước chịu trách nhiệm chống ô nhiễm không khí.
“Thông qua những nỗ lực liên tục của một nhóm đa ngành, SwRI đã phát triển một trong những động cơ diesel phát thải thấp, tiết kiệm nhiên liệu nhất trên thế giới”, Kỹ sư nghiên cứu SwRI Bryan Zavala, thành viên của nhóm phát triển NOx thấp cho biết. “Được tạo ra để giải quyết các thách thức ô nhiễm của California, công nghệ này có thể là một giải pháp cho các cộng đồng trên toàn cầu đối phó với các tác động của NOx.”
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường, oxit nitơ có hại cho sức khỏe con người và môi trường. Bang California có kế hoạch ban hành các tiêu chuẩn khí thải chặt chẽ hơn vào năm 2024 và sẽ yêu cầu các động cơ hạng nặng sản xuất ít chất gây ô nhiễm hơn. Thực hiện một cách tiếp cận hệ thống để giải quyết vấn đề, các kỹ sư của SwRI đã đáp ứng các mục tiêu phát thải nghiêm ngặt của CARB để giảm 90% NOx đồng thời giảm lượng khí thải carbon dioxide.
“Công nghệ NOx thấp được phát triển tại SwRI minh họa những bước tiến đáng kể trong việc cải thiện động cơ hạng nặng ngày nay và giảm lượng khí thải nhà kính”, Tiến sĩ William Robertson, Chuyên gia Chương trình Xe của CARB cho biết. “Những loại giải pháp NOx và khí nhà kính đồng thời là chìa khóa để tạo ra vận tải hạng nặng bền vững và đáp ứng các nghĩa vụ sức khỏe công cộng của chúng tôi.”
Năm 2013, CARB đã ký hợp đồng với SwRI để điều tra các phương pháp tiềm năng để đạt được mục tiêu NOx cực thấp trong ba giai đoạn. Giai đoạn một đã đánh giá tính khả thi của việc giảm lượng khí thải NOx của động cơ. Trong giai đoạn hai, các kỹ sư SwRI đã phát triển một chu trình chứng nhận tải thấp để đánh giá hiệu suất của các hệ thống sau xử lý động cơ trong điều kiện tải thấp, chẳng hạn như khi chạy không tải. Giai đoạn ba, đang diễn ra, bao gồm phát triển công nghệ phát thải gần như bằng không và đánh giá nó. Các kỹ sư đã sửa đổi kiến trúc động cơ Cummins X15 2017, công nghệ sau xử lý tích hợp và các điều khiển nâng cao để tạo ra kết quả mong muốn.
“Tạo ra một tác động có liên quan đến các chất ô nhiễm đòi hỏi một cách tiếp cận toàn bộ hệ thống,” Zavala nói. “Trong suốt chương trình, chúng tôi đã có một cuộc đối thoại cởi mở với các cơ quan quản lý, nhà sản xuất và nhà cung cấp xe để đánh giá tính khả thi của tiêu chuẩn NOx thấp mới.”
SwRI tiếp tục đánh giá hệ thống và hiệu suất giảm NOx của họ trong các điều kiện vận hành thực tế như ứng suất thủy nhiệt và ô nhiễm chất xúc tác để xác nhận hiệu suất trong thế giới thực. Kết quả cuối cùng dự kiến vào mùa hè 2020.
