LTH-samarbete gav ny reningsteknik som leder till minskad klimatpåverkan
Inspirerade av skalbaggen Bombardier har en ny reningsteknik tagits fram som minskar utsläppen av skadliga kväveoxider. Tekniken, som har vidareutvecklats av forskare i förbränningsmotorer vid LTH i ett multidisciplinärt samarbete med Swedish Biomimetics 3000 och Energimyndigheten, har nyligen köpts av Faurecia, som är en stor leverantör till fordonsindustrin.
Jonas Andersson – Published 21 December 2021
– Det är verkligen roligt att forskning vid LTH leder fram till en produkt som lanseras internationellt, säger Per Tunestål, professor i förbränningsmotorer vid LTH.
Det är inte ofta som forskning inom biomimetik, alltså att man försöker efterlikna förebilder i biologiskt liv i naturen, leder fram till färdiga produkter. Men här har man lyckats efterlikna bombardierskalbaggens förmåga att när den känner sig hotad spruta ut en varm och giftig vätska som består av hundratals millimeterstora droppar per sekund.
Minskar utsläppen radikalt
Tekniken bygger på en ny insprutare som används tillsammans med befintlig teknik för att få bort kväveoxiderna (NOx) ur dieselmotorernas avgaser, utsläpp som kopplas till flera hundratusen förtida dödsfall varje år. Selective Catalytic Reduction (SCR) tekniken som används i dag går ut på att urea sprutas in och omvandlar kväveoxiden till kväve och vattenånga. Problemet är att den bara lyckas reducera NOx-halten till viss del, då den kräver höga temperaturer för att reagera i katalysatorn.
Den nya insprutaren minskar utsläppen radikalt och fungerar vid betydligt lägre temperaturer. Dessutom reducerar den genomsläppet av illaluktande och hälsoskadlig ammoniak som blir över på grund av ofullständig katalys.
– Det innebär att utsläppen minskar betydligt och renas bort mycket snabbare vid start med kall motor och fungerar också avsevärt mycket bättre vid körning i stadsmiljö eller med låga laster, där motorn inte blir tillräckligt varm, säger Peter Larsson, som var doktorand i projektet och numera arbetar som konsult för bland annat LTH och Swedish Biomimetics 3000.
Många små varma droppar
Förklaringarna till att det fungerar bättre är flera, men en nyckel handlar om utformningen av sprayen.
– Som bombardierskalbaggen får vi 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, berättar Peter Larsson.
Förbränningsmotorn lever vidare
Frågan är förstås om tekniken behövs nu när elmotorerna utvecklas allt snabbare. Men Per Tunestål framhåller att de långväga tunga transporterna inom överskådlig tid kommer att köras med förbränningsmotorer eller hybrida drivlinor.
– Det sker en omvälvning i branschen, men inom överskådlig tid finns det inte något alternativ till förbränningsmotorn, vilket också bekräftas av att Faurecia köpt och utvecklar tekniken, säger han.
Per Tunestål anser att det ytterst handlar 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.
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.
Om projektet
Swedish Biomimetics 3000 AB, som grundades 2004 av Lars-Uno Larsson, är specialiserade inom utveckling och kommersialisering av en revolutionerande ny sprayteknik. Plattformen är applicerbar i flera applikationer, bland annat inom avgasefterbehandling. Detta projekt finansierades tillsammans med Energimyndigheten.