Phát triển động cơ ammonia (NH3) cho ô tô
Ammonia (NH3) từng được đề xuất làm nhiên liệu sạch cho tàu biển, máy bay, xe tải và tàu hỏa, nhưng Tập đoàn ô-tô Quảng Châu (GAC) của Trung Quốc tin rằng nó cũng có thể được sử dụng cho xe hơi du lịch.
Ammonia có khả năng truyền tải hydro rất tốt, thậm chí còn tốt hơn cả bản thân hydro ở một số khía cạnh như dễ xử lý (vì nó tồn tại ở dạng chất lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường), không cần đến các thiết bị nén và siêu làm lạnh rất tốn năng lượng. Ngoài ra, ammonia cũng có thể được sản xuất theo những quy trình sạch (dẫu khá tốn kém).
Tuy nhiên, ammonia có đặc tính ăn mòn cao và được coi là một chất “nguy hiểm” đối với người và động vật (ngay cả xăng và dầu diesel cũng tồn tại khá nhiều nhược điểm). Trong một số dự án phát triển động cơ chạy bằng ammoni xanh, các nhà nghiên cứu thường tìm cách “phân tách” ammoni thành hydro và giải phóng nitơ trở lại không khí, sau đó sử dụng cell nhiên liệu để thành điện; nhưng cũng có những dự án theo đuổi phương án đốt ammoni trực tiếp trong các động cơ đốt trong cải tiến. Và đó cũng chính là cách tiếp cận mà GAC đang theo đuổi.
Tại ngày hội công nghệ Tech Day mới đây ở Trung Quốc, GAC cho biết họ đang phát triển một động cơ ô-tô dung tích 2.0 lít – hoạt động dựa trên cơ chế đốt cháy ammoni lỏng một cách an toàn và hiệu quả, có thể đạt công suất cực đại 120 kW (161 mã lực) và cắt giảm được lượng khí thải nhà kính (CO2) lên đến 90% so với động cơ sử dụng nhiên liệu thông thường. Khoảng 10 năm trước, một nhóm tại KIER (Viện Nghiên cứu Năng lượng Hàn Quốc) đã thử chế tạo và vận hành một chiếc xe có động cơ chạy bằng nhiên liệu hỗn hợp (70% dầu diesel, 30% xăng) mang tên AmVeh, cho hiệu quả cắt giảm khí thải đạt khoảng 70%.
Bên cạnh ammoni, một số dạng nhiên liệu khác cũng đang được cân nhắc bởi động cơ của GAC vẫn thải ra một lượng khí nhà kính nhất định. Ngoài ra, tốc độ bắt lửa chậm của ammoni có thể sẽ khiến cho động cơ gặp khó ở những vòng tua cao hoặc đạt tải trọng thấp. Bên cạnh việc thiếu thốn hạ tầng (trạm nạp nhiên liệu), phần lớn các cơ sở sản xuất ammoni hiện nay đều sử dụng quy trình Haber-Bosch vốn không hề sạch. Do đó, GAC chắc chắn sẽ gặp rất nhiều thách thức nếu thực sự muốn đưa loại động cơ này trở nên phổ biến.
Nguyễn Long
