ضمان هواء أكثر نقاء بمحرك واحد في وقت واحد

تعرض ويبو غرين، احتفالا باليوم العالمي للملكية الفكرية لعام 2020 تحت شعار لنبتكر من أجل مستقبل أخضر، عددًا من التكنولوجيات المراعية للبيئة الواردة في قاعدة بيانات ويبو غرين على الإنترنت.

ووفقًا لمنظمة الصحة العالمية، فإن 91 بالمائة من سكان العالم يقيمون في مناطق تقل فيها جودة الهواء مقارنة بالمعايير التي أوصت بها المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية لعام 2005 بشأن جودة الهواء1

وفي كل عام، تُعزى 4.2 مليون حالة وفاة إلى تلوث الهواء. وتعتبر انبعاثات محركات العربات مصدرا رئيسيا لتلوث الهواء المحيط، مما يؤدي إلى مخاطر صحية ومناخية.

ولمجابهة هذا التحدي طورت Net Sas، وهي مؤسسة ناشئة مقرها في فرنسا، نظام ANTISMOG وهو عبارة عن حل تكنولوجي وعملية مفتوحة المصدر يراعي البيئة. ويمكن لهذا الحل أن يحدّ من الانبعاثات الضارة من محركات الاحتراق بنسبة تصل إلى 80 في المائة. وتتكون عملية ANTISMOG من أربع خطوات:

(الصورة: بإذن من Net Sas)
  • الخطوة 1: يُؤخذ تحليل غاز القياس الطيفي وقياسات العتامة لتسجيل انبعاثات خط الأساس. ويستخدم الميكانيكي مقياسا ضوئيا طيفيا أو مقياس التعتيم (أجهزة صغيرة تحلل التركيب الجزيئي والجسيمات الموجودة في الغاز) لقياس انبعاثات خط الأساس.

  • الخطوة 2: نزع الكربون بالهيدروجين. يستخدم غاز الأكسجين، وهو عبارة عن مزيج من الهيدروجين (H2) والأكسجين (O2)، والمعروف أيضًا بغاز HHO، لإزالة الكربون من الآليات الداخلية للمحرك ونظام عادم. إذ يُضخ الغاز بكميات كبيرة في محرك التشغيل بينما تكون السيارة ثابتة، باستخدام مولد غاز HHO كبير الحجم. وتعمل هذه العملية على "تنظيف" الآليات الداخلية للسيارة إلى أقصى حد ممكن، وإزالة آثار رواسب الكربون المتراكمة.

  • خلال هذه الخطوة الرئيسية، يُثبت جهاز التحليل بالكهرباء، صغير الحجم منخفض الطاقة منخفض الغاز2 الغاز2 في مقصورة المحرك. وعند تشغيل المحرك، يولد الجهاز كمية يمكن التحكم بها من غاز HHO، ثم يضاف بعد ذلك إلى مزيج الوقود والهواء قبل الاحتراق. وتضمن العملية احتراقًا للوقود أكثر اكتمالًا وتجانسًا، مما يؤدي بدوره إلى تقليل كبير في الجسيمات (PM) وأكاسيد النيتروجين (NOx) في انبعاثات العربات. ويمكن تعديل مولد HHO، بقياس 20 سم × 15 سم × 5 سم تقريبًا، لمعظم المركبات ومولدات الديزل3، فضلا عن المعدات الصناعية أو الزراعية، وهو مناسب بشكل خاص لمحركات الديزل القديمة. ويقدر عمر الجهاز بين 20-40 سنة، ومعظم الأجزاء قابلة لإعادة التدوير.

  • الخطوة 4: إجراء الاختبارات النهائية للانبعاثات، مكررًا الخطوة الأولى، لتسجيل أي انخفاض في مستويات الانبعاثات من خط الأساس.

وعلى عكس المرشحات وصمامات إعادة تدوير غاز العادم ومعدات الاختزال الانتقائي الحفزي - تكنولوجيات ما بعد الاحتراق المستخدمة عادة لتقليل الانبعاثات – فإن تكنولوجيا تعزيز وقود الهيدروجين المستخدمة في عملية ANTISMOG هي حل ما قبل الاحتراق. ويسمح الأمر بمزيد من الاحتراق الكامل للوقود، مما يقلل بشكل كبير من عدد الجسيمات غير المحترقة ويزيد من كفاءة الوقود.

المزايا الرئيسية

(الصورة: بإذن من Net Sas)

وتتمثل الفائدة الرئيسية لعملية ANTISMOG في الحد من الانبعاثات الضارة من عوادم السيارات بنسبة تصل إلى 80 بالمائة (وبشكل أكثر تحديدًا، ينخفض NOx بنسبة 55 بالمائة في NOx وتنخفض الجسيمات بنسبة 95 بالمائة). وتشمل المزايا الأخرى:

  • الحد من المشاكل الميكانيكية المرتبطة بمرشحات جسيمات الديزل (DPFs). ويفيد هذا بشكل خاص المركبات التي قطعت مسافات طويلة، مثل سيارات الأجرة وحافلات المسافات الطويلة؛
  • انخفاض تكاليف صيانة المركبات. ويولد نظام ANTISMOG وفورات بحوالي 10 في المئة؛
  • تحسين كفاءة الوقود بنسبة تزيد عن 10 في المائة؛
  • تثبيت ANTISMOG في المركبات القديمة يحسن أداء انبعاثاتها ما يجعلها تضاهي الموديلات الأحدث.

ولا زالت ANTISMOG في مرحلة تسويق مبكرة ومتاحة للتعاون التجاري والبحثي. وتعمل Net Sas، في الوقت الراهن إلى جانب اهتمامها الخاص بزيادة تأثير تكنولوجيتها، على إبرام اتفاقات تعاقدية مع مالكي ومشغلي أسطول المركبات أو المعدات الصناعية.

(الصورة: بإذن من Net Sas)

وتخطط Net Sas للحفاظ على ANTISMOG كحل مفتوح المصدر، يسمح لأي فاعل عام أو خاص - بلدية أو مالك أسطول، على سبيل المثال - بتنفيذ العملية بشكل مستقل. وتقوم Net Sas ببناء مكتبة موارد عبر الإنترنت إلى جانب أدلة وقوالب وبروتوكولات تتعلق بابتكار ANTISMOG والتي ستكون متاحة مجانًا للاستخدام العام.

وسجلت المؤسسة ANTISMOG كعلامة تجارية لدى المكتب الفرنسي للملكية الفكرية (المعهد الوطني للملكية الصناعية (INPI))، وتعتزم إيداع طلبات براءات الاختراع لجميع أجهزة ANTISMOG، بمجرد اكتمال الجولة الأولى من جمع تبرعات المشروع.

عن الويبو غرين

ويبو غرين هي سوق عالمية للتكنولوجيا المستدامة تدعم الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ. وبفضل قاعدة بياناتها على الإنترنت وأنشطتها الإقليمية، تربط ويبو غرين الباحثين عن التكنولوجيا الخضراء ومقدميها من أجل تحفيز الابتكار الأخضر وتعجيل نقل التكنولوجيا الخضراء ونشرها..

الحواشي

1 توفر المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية لعام 2005 بشأن جودة الهواء توجيهات عالمية تخص عتبات وحدود ملوثات الهواء الرئيسية التي تشكل مخاطر صحية. وتخضع المبادئ التوجيهية حاليًا للمراجعة مع توقع نشرها في عام 2020. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health

2 جهاز التحليل بالكهرباء هو جهاز يستخدم تيارًا كهربائيًا لتوليد الهيدروجين (H2) والأكسجين (O2).

3 مولدات الديزل تجمع بين محرك ديزل ومولد كهربائي لتوليد الطاقة الكهربائية.