lu.se

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Skalbagge ger dieselmotorn en ny chans

2018-06-11

Akta dig! Bombardierskalbaggens försvar mot fienden fascinerar - och hur nu inspirerat till nytt sätt att få bort NOx ur dieselmotorns avgaser. Foto: Swedish Biomimetics 3000

Forskare i förbränningsmotorer vid LTH har i samarbete med Swedish Biomimetics 3000 utvecklat en ny reningsteknik som tar bort de skadliga kväveoxiderna, NOx, ur dieselmotorns avgaser. Nyligen skrevs avtal med en stor leverantör av avgasefterbehandlingssystem. Tekniken är inspirerad av en ovanlig insekt, Bombardierskalbaggen, som skrämmer bort fienden med hjälp att spruta ut en het, giftig vätska från baken.

Ryktet om förbränningsmotorns död är betydligt överdriven - åtminstone enligt förbränningsforskarna själva som gör bedömningen att de flesta elektrifierade fordon kommer vara hybrider. 

- Ytterst handlar det om att merparten av elproduktionen faktiskt inte är grön på länge än. Därför är det viktigaste målet inte att få elektrifierade bilar i sig, utan att se till att vi accelererar produktionen av grön energi från vindkraft, vattenkraft och biomassa och använder den där den behövs bäst, säger Per Tunestål, professor i förbränningsmotorer vid LTH.

I sin forskning verkar han och hans kollegor för att på olika sätt göra förbränningsmotorn både klimat- och hälsovänligare. I ett projekt har forskarna tillsammans med företaget Swedish Biomimetics 3000 utvecklat en ny teknik som helt tar bort de hälsovådliga kvävoxiderna ur dieselmotorns avgaser, vilka kopplas till flera hundratusen förtida dödsfall varje år.

Närmare bestämt har de byggt en ny insprutare – inspirerad av bombardierskalbaggen – och applicerat på en befintlig teknik för att reducera NOx, Selective Catalytic Reduction (SCR). 

SCR-tekniken går ut på att urea sprutas in och omvandlar NOx till kvävgas och vattenånga. Den används idag i dieselfordon som är Euro 6/VI-klassade, men lyckas bara reducera NOx-halten till en viss del, då den kräver höga temperaturer för att reagera i katalysatorn. Med den nya insprutaren reduceras halten signifikant jämfört med dagens teknik, visar de tester som gjorts i motorlabbet på LTH.

– Med den nya insprutaren reduceras halten signifikant jämfört med dagens teknik, visar de tester vi gjort i motorlabbet på LTH. Dessutom tar den också bort illaluktande och hälsoskadlig ammoniak som bildas när NOx ska oskadliggöras, säger Per Tunestål.

Förklaringen? Det finns flera, men en nyckel handlar om utformningen av sprayen.

– Vi får till en spray med många små varma droppar som injiceras med hög hastighet jämfört med dagens system. Detta underlättar omblandningen med avgaserna och fördelar sig bättre över katalysatorns yta.

Ett avtal har nyligen slutits med en stor leverantör av avgasefterbehandlingssystem och förväntas komma i produktion om några år. Projektet har delfinansierats av Energimyndigheten.

Det finns fåtal andra utvecklingsprojekt, med andra tekniker, för att reducera NOx-halten från dieselmotorer. 

 

Fakta: Bombardierskalbaggen

Naturen har utrustat den lilla skalbaggesorten Bombardier med en inbyggd ”motor” som sätts igång när den känner sig hotad av fienden. Då skjuter skalbaggen ut en varm och giftig vätska från baken, bestående av flera hundra droppar per sekund. Konstruktionen av denna inbyggda millimeterstora anordning är både avancerad och ovanlig och har därför fascinerat och inspirerat forskarvärlden – och motorutvecklare.