Silniki wodorowe zyskują na popularności jako potencjalne rozwiązanie przyszłości dla transportu zeroemisyjnego. W Europie już teraz stosowane są w zastosowaniach komercyjnych, a kolejne koncerny motoryzacyjne rejestrują patenty na ich rozwój. Jednak optymalizacja takich jednostek napędowych to duże wyzwanie, zwłaszcza gdy w grę wchodzi doładowanie turbosprężarką. Widać jednak postęp w tej dziedzinie, a jedna z amerykańskich firm pokazała właśnie turbosprężarkę zaprojektowaną specjalnie do silników wodorowych.
Wyjątkowe wymagania silników wodorowych
Podstawowym wyzwaniem w konstrukcji turbosprężarek dla silników wodorowych jest niska gęstość wodoru w porównaniu do benzyny czy oleju napędowego. Aby zapewnić odpowiednią mieszankę paliwowo-powietrzną, konieczne jest efektywne doładowanie, które zapewni odpowiednią ilość powietrza do spalania. Turbosprężarka CCS H2 ICE została zaprojektowana w taki sposób, aby uwzględniać specyfikę wodoru.
Według producenta, turbosprężarka ta posiada specjalną aerodynamiczną konstrukcję dostosowaną do adekwatności wodoru. Szczegóły techniczne nie zostały jednak ujawnione. Wiadomo natomiast, iż jej projekt uwzględnia również fakt, iż produktem spalania wodoru jest woda. To istotne, ponieważ układ wydechowy turbosprężarki musi być odporny na obecność wilgoci, która mogłaby wpływać na trwałość i wydajność podzespołu.
Regulacje i przyszłość technologii
W Europie silniki wodorowe są uznawane za jednostki zeroemisyjne, co oznacza, iż spełniają surowe normy Euro VII. Turbosprężarka Cummins pomaga utrzymać zgodność z tymi regulacjami, co czyni ją atrakcyjnym rozwiązaniem dla pojazdów użytkowych.
Fot. CumminsObecnie zastosowanie turbosprężarek w silnikach wodorowych ogranicza się głównie do pojazdów ciężarowych i komercyjnych. Jednak firmy takie jak Ferrari posiadają już patenty na silniki wodorowe dla pojazdów sportowych, co sugeruje, iż w przyszłości może dojść do opracowania supersamochodów z doładowanymi silnikami wodorowymi.
Infrastruktura – najważniejszy problem
Pomimo zaawansowanych rozwiązań technologicznych, kluczowym problemem pozostaje infrastruktura wodorowa. Wodór jest trudniejszy w transporcie i przechowywaniu niż paliwa kopalne, ponieważ wymaga specjalnych zbiorników wysokociśnieniowych i rurociągów. Tankowanie również wymaga specjalnych złączy, znacznie bardziej skomplikowanych niż klasyczne dystrybutory paliwowe.
Wodór jest również substancją wysoce lotną i ma inną charakterystykę zapłonu niż benzyna. Choć jest mniej wybuchowy w mieszance paliwowo-powietrznej niż benzyna, jego przechowywanie i bezpieczne stosowanie przez cały czas wymaga specjalnych rozwiązań.
Co dalej?
Cummins nie podał jeszcze dokładnej daty wprowadzenia turbosprężarki CCS H2 ICE do użytku. Jednak rozwój tej technologii może przyczynić się do popularyzacji silników wodorowych w ciężarówkach, a w przyszłości być może także w samochodach sportowych. Pozostaje pytanie, czy infrastruktura nadąży za tymi innowacjami. Na razie technologia jest gotowa – teraz czas na jej implementację w realnym świecie.
