Cum ne depoluăm mașina

de Tudorel Muşat | 03 Iun 2022 • 08:15

Lumea se află în goană după mașini electrice. Dar prețurile sunt încă prohibitive, iar lipsa de semiconductori sau acumulatori împinge onorarea comenzilor cu luni, sau chiar un an.

În plus, prețul carburanților crește de la o zi la alta nu doar în România, ci în toată lumea. Așa că orice alternativă la electrice sau mașini noi mai nepoluante sau mai puțin energofage este binevenită. Cea mai ieftină și la îndemână soluție rapidă este montarea de instalații alternative de combustibil pe automobilele pe care le avem deja în parcare. Există două soluții în piață, una este alimentarea pe GPL, destul de des întâlnită, dar care se aplică în mare parte mașinilor pe benzină, și alta, mai inedită, cu hidrogen, despre care vom vorbi în continuare.

Sună foarte bine la prima vedere. Să-ți transformi mașina peste noapte într-una care consumă hidrogen. Și alternativa te duce imediat cu gândul că Opelul tău din 2006 va ajunge un adevărat Mirai sau Nexo. Dar nu e chiar așa. Kitul care promite să transforme automobilul care folosește combustibili clasici într-unul mai puțin poluant costă câteva sute de euro și promite îmbunătățirea performanțelor motoarele deja existente. Cam ca la sistemele GPL, dar de această dată nu se arde doar gaz lichefiat, ci se amestecă un gaz ce conține hidrogen și oxigen cu benzină sau motorină. Gazul se numește HHO și este format din două părți de hidrogen și una de oxigen. Molecula adițională de oxigen face HHO mai combustibil decât hidrogenul pur. HHO se obține prin electroliza apei și mai poartă numele de hidroxigen, hydroxy sau gaz brown. El poate fi folosit în mod direct pentru alimentarea unui motor clasic, deoarece conține deja oxigenul necesar arderii. Dar se poate amesteca în diverse rapoarte cu combustibili fosili și aer. Producătorii instalațiilor spun că nu afectează motorul, ba chiar ar ajuta la o funcționare mai bună, prin eliminarea depunerilor și o ardere completă, mai curată. Dintr-un litru de apă se obțin circa 1.800 de litri de amestec gazos hidrogen-oxigen. Măsurarea acestuia se face în LPM (litri pe minut), este una empirică deoarece ignoră micile variații de temperatură sau presiune. Cele mai bune generatoare de gaz obțin în general 1 LPM cu 150 Wh energie electrică. Spre comparație, puterea calorică a hidrogenului este de 141,80 MJ/kg, propanul folosit la GPL scoate 50 de MJ per kilogram, în vreme ce benzina ajunge la 47 MJ/kg. Motorina este cea mai „ineficientă”, pentru că puterea sa calorică este de 44,80 MJ/kg.

Ce se întâmplă în motor

HHO este o mixtură de aer/carburant ce ajunge în motor și determina carburantul să ardă mult mai rapid. Inginerii au demonstrat că hidrogenul îmbunătățește viteza de ardere și face ca autoturismul să parcurgă cu o cantitate mai mică de carburant aceeași distanță. Când viteza de ardere a mixturii aer/carburant este mărită, mai mult carburant este ars ca să pună autoturismul în mișcare și mai puțin carburant rămâne de ars după ce pistonul a fost deplasat. Astfel, o cantitate relativ mică de hidrogen are un impact major în puterea pe care o poate degaja o cantitate mai mică de carburant și va scădea serios emisiile poluante ale autoturismului. În motoarele clasice cu ardere internă HHO se folosește în amestec de 20:1, iar în cazul hidrogenului de calitate superioară se ajunge chiar la amestecuri de 80:1. Introducerea hidrogenului în camera de ardere măreşte eficienţa procesului de combustie și în consecinţă reduce consumul de combustibil și emisiile poluante, crescând puterea și performanţele motorului.

Conversia HHO

Conversia motorului clasic pe HHO suplimentar se face printr-un kit special care se ocupă în principal de electroliza în urma căreia se produce oxi-hidrogen. Există și alte metode de a produce hidrogen sau oxi-hidrogen, dar nu este atât de ușor să pornim și să oprim procesul, ca prin metoda electrolizei. Electroliza are ca efect o descompunere chimică produsă prin trecerea unui curent electric printr-un lichid sau o soluție care conține ioni folosind o celulă electrolitică. Tensiunea care apare la electroliză se numește potențial de descompunere. Racordurile elastice conectate în partea inferioară a rezervorului asigură circuitul de alimentare cu apă distilată a fiecărui convertor. Aici are loc procesul de electroliză a apei și spargerea moleculei în oxigen și hidrogen. Gazele astfel obținute, fiind mai ușoare ca apa distilată, vor urca pe cel de-al doilea racord elastic, fixat în partea superioară a convertorului, către rezervor. Oxigenul și hidrogenul barbotează în apa distilată din rezervor și difuzează la suprafața acesteia, fiind apoi aspirate în galeria de admisie a motorului prin racordul elastic plasat în partea superioară a rezervorului. Odată intrate în galeria de admisie, aceste gaze se diluează în aer apoi sunt absorbite în camerele de ardere unde se formează amestecul de aer - combustibil. Pentru a funcționa, kitul include un PWM, modulator de puls electric. Acesta poate fi manipulat astfel încât să se obțină mai mult sau mai puțin astfel de gaz. PWM-ul verifică intensitatea curentului și dacă aceasta este mai mare decât limita stabilită de noi, atunci pur și simplu îl reduce și acesta este cel mai important aspect al unui PWM pentru un generator de HHO. În mod normal, un generator va necesita o cantitate de amperi când este frig. Dar în timp ce funcționează, generatorul se va încălzi și atunci va necesita o cantitate și mai mare de amperi. Deoarece vor trece mai mulți amperi, generatorul nostru se va încălzi și mai tare până când lichidul de electrolit va fierbe și în loc să avem HHO eliminat, vom avea vapori de apă care sunt dăunători pentru motor.

Care e economia

Prețul unui astfel de kit HHO costă între 1.500 de lei și 6.500 de lei, în funcție de producător, complexitate și puterea motorului pe care se montează. Există trei efecte în cazul folosirii HHO: consum mai mic de combustibil de până la 30%, motorul dezvoltă o putere mai mare, iar arderea este mai bună și implicit noxele sunt mai mici. Curentul electric consumat de celulă poate ajunge la valori de 15-25A și este preluat din rezerva de putere a alternatorului, nu a acumulatorului. Un studiu de caz pe un motor de 1.400 cmc montat pe un Fiat Punto arată o reducere a consumului în oraș de 3 litri/100 km parcurși și de circa 4 litri/100 km parcurși în regim extraurban real. Pentru un propulsor pe motorină de trei litri, consumul în oraș scade cu până la 6 litri la suta de kilometri, în vreme ce pentru regim extraurban atinge 3,3 litri/100 km.

- 6.500 de lei, prețul unui kit de conversie

- 3 litri/100 km, reducerea consumului la un motor de 1.400 cmc

- 25A, curentul necesar pentru instalație