Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

NanoIgnite – Nanomaterial Photo Ignition of Carbon Free Fuels in Marine Engines

Alternativ tittel: NanoIgnite – Fototenning av karbonfrie drivstoff i skipsmotorer ved bruk av nanomateriale

Tildelt: kr 2,0 mill.

Den maritime sektoren må i de kommende årene møte strengere krav til klimautslipp, hvor store skipsmotorer må tilpasses nullutslippsteknologi. For øyeblikket drives skip hovedsakelig av marin diesel eller tungolje som slipper ut store mengder forurensende gasser og karbondioksid. Den mest lovende teknologien for fremdrift av større skip er for øyeblikket å forbrenne hydrogen og/eller ammoniakk i forbrenningsmotorer og flere produsenter jobber nå med å utvikle dette. Forbrenningsegenskapene til ammoniakk er derimot dårlige sammenlignet med konvensjonelle drivstoff, hvor ammoniakk brenner med lav flammehastighet og krever mer energi for å antenne. Dette gjør det særlig utfordrende å bruke ammoniakk i store skipsmotorer og krever for eksempel bruk av andre drivstoff som diesel eller hydrogen i tillegg for å kunne oppnå stabil og effektiv drift. Dette prosjektet har som mål å utforske en ny og banebrytende teknologi for tenning av ammoniakk i skipsmotorer hvor et ekstra drivstoff ikke behøves. Den forslåtte teknologien bruker et lyssensitivt nanomateriale som tenningskilde i stedet for en tennplugg eller en dieselpilotinjeksjon. Ved å injisere nanomaterialet inn i motoren og å utsette det for et kraftig lysglimt, antennes nanomaterialet umiddelbart og brenner. Den største fordelen av denne teknikken er at nanomaterialet tenner drivstoff-luftblandingen på flere steder, noe som resulterer i raskere og mer fullstendig forbrenning. Dette vil ha en svært positiv effekt på motoren i form av lavere utslipp av forbrent ammoniakk fra motoren. Prosjektet skal utvikle metoder for injeksjon av nanomateriale i en forskningsmotor og utvikle en kraftig LED-lyskilde for å kunne oppnå fototenning. Første fasen av prosjektet har som mål å verifisere konseptet eksperimentelt, mens den andre delen av prosjekt skal undersøke teknologien grundig både eksperimentelt og numerisk.

When carbon nanotubes are irradiated with a high intensity light, such as a camera flash, they ignite and burn – a phenomena called photo ignition. NanoIgnite will develop and build a new engine concept using the photo ignition of carbon nanotubes to ignite a new environmentally friendly fuel – ammonia. While many applications currently using internal combustion engines are switching to alternatives, such as electricity, some applications will continue to use engines for many years to come. The maritime sector is such an application, due to the extreme ranges, the need for high robustness, the required lifetime of operation and the huge costs involved. To reduce the greenhouse gas emissions from this sector, alternative fuels with low or zero carbon are being examined. Ammonia is a very promising fuel and is forecast to be a major maritime fuel in the future. Ammonia is useful as a fuel but has some characteristics that make its use in an engine difficult to achieve and optimise. The main problems are that it is quite difficult to ignite in the engine and combustion is hampered by a low flame speed. Current state-of-the-art is to use a liquid fossil fuel with the ammonia. The liquid fossil fuel easily ignites in the engine and helps improve the combustion. The primary objective of the project is to use carbon nanotubes, in extremely small quantities and flash them with a very bright light emitting diode when inside the engine. These will then ignite the ammonia and massively improve the combustion. The critical R&D challenges faced are the development of a new light system, the development of a method to deliver the nanotubes into the engine and how to then combine them in an experimental engine with windows. Then ammonia will be ignited inside the engine to prove that the concept works and demonstrate the technology being applied in an engine for the first time.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi