เครื่องยนต์เรือพลังงานสะอาด ใช้เชื้อเพลิงเมทานอล 100% ตั้งเป้าช่วยลดการปล่อยคาร์บอนจากการเดินเรือ เพื่อเปลี่ยนผ่านเข้าสู่การขับเคลื่อนยานยนต์ด้วยพลังงานสะอาดมากขึ้น
ทีมนักวิจัยในเยอรมนีพัฒนาเครื่องยนต์เรือที่ใช้เมทานอลบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิงได้สำเร็จเป็นครั้งแรก ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนจากการเดินเรือ และรองรับเชื้อเพลิงเมทานอลสีเขียวในอนาคต การทดสอบดังกล่าวเป็นก้าวสำคัญต่อการเปลี่ยนผ่านระบบขับเคลื่อนทางทะเลสู่พลังงานสะอาดมากขึ้น
ทีมวิศวกรได้ทำการวิจัยและทดสอบเทคโนโลยีเมทานอลผ่านศูนย์พัฒนาเครื่องยนต์ที่เมือง Friedrichshafen ซึ่งเป็นแหล่งทดสอบระบบขับเคลื่อนทางทะเลที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของยุโรป โดยร่วมมือกับสถาบันทดสอบ WTZ Roßlau (Wissenschaftlich-Technisches Zentrum Roßlau gGmbH) และผู้เชี่ยวชาญระบบหัวฉีดเชื้อเพลิง เพื่อพัฒนาแนวคิดเครื่องยนต์ที่ใช้เมทานอลบริสุทธิ์ 100% ได้จริง โดยโครงการได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลเยอรมนีภายใต้กรอบความร่วมมือด้านพลังงานสะอาด เพื่อขับเคลื่อนการลดการปล่อยคาร์บอนของอุตสาหกรรมเดินเรือ
เมทานอล เป็นเชื้อเพลิงที่จุดติดต่างจากดีเซล ทำให้ทีมวิจัยต้องออกแบบระบบเผาไหม้ใหม่ตั้งแต่กระบวนการอัดอากาศ การควบคุมอุณหภูมิ ไปจนถึงแรงดันภายในห้องเผาไหม้ เพื่อให้เครื่องยนต์ตอบสนองได้ดีในทุกระดับกำลัง นอกจากนี้ยังต้องพัฒนาระบบจ่ายเชื้อเพลิงรุ่นใหม่ เพราะเมทานอลมีความสามารถในการหล่อลื่นต่ำกว่าเชื้อเพลิงทั่วไป ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า การออกแบบหัวฉีดแรงดันสูงพิเศษเป็นหัวใจสำคัญ ทำให้เครื่องยนต์สามารถทำงานอย่างเสถียรและต่อเนื่อง แม้อยู่ในสภาพการเดินเรือที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ
เชื้อเพลิงเมทานอลสะอาดกว่าเชื้อเพลิงเรือแบบดั้งเดิม เนื่องจากไม่ปล่อยเขม่าไอเสีย ลดปริมาณก๊าซกำมะถันและไนโตรเจนออกไซด์ ทำให้คุณภาพอากาศบริเวณท่าเรือและพื้นที่ชายฝั่งดีขึ้นอย่างชัดเจน หากใช้เมทานอลสีเขียวที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน การปล่อยคาร์บอนตลอดวัฏจักรการผลิตและการใช้จะใกล้ศูนย์มากขึ้น สอดคล้องกับเป้าหมายขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ที่ต้องการลดคาร์บอนจากภาคการเดินเรือต่อเนื่อง นักวิจัยมองว่าเทคโนโลยีนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบขับเคลื่อนปลอดมลพิษ
เครื่องยนต์เมทานอลบริสุทธิ์ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับเรือกำลังสูง เช่น เรือโดยสาร เรือบริการทางทะเล และเรือพักผ่อนส่วนตัว ซึ่งเป็นกลุ่มที่ต้องการเทคโนโลยีสะอาดเพื่อลดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม ข้อมูลจากหลายแหล่งข่าวระบุว่า การใช้เมทานอลช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดของยุโรปได้ง่ายขึ้น ขณะเดียวกันยังลดความยุ่งยากเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงทางเลือกอื่น เช่น ไฮโดรเจนหรือแอมโมเนีย ซึ่งต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่มีความเสี่ยงและต้นทุนสูงกว่า นักวิจัยเชื่อว่าเมทานอลจะกลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับธุรกิจเรือขนาดกลางถึงขนาดเล็กในอนาคต
หลังจากผ่านการทดสอบบนแท่นทดลองสำเร็จ ทีมนักวิจัยเตรียมนำเครื่องยนต์เมทานอลรุ่นต้นแบบไปติดตั้งบนเรือจริงเพื่อประเมินประสิทธิภาพระยะยาว ทั้งในมุมมองด้านความทนทานของชิ้นส่วน ระบบหัวฉีด และการควบคุมการเผาไหม้ภายใต้สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง รวมถึงความปลอดภัยของการกักเก็บเมทานอลบนเรือและในท่าเรือร่วมด้วย ความสำเร็จในขั้นต่อไปจะช่วยผลักดันให้เกิดการลงทุนด้านเชื้อเพลิงเมทานอลสีเขียว และพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานสะอาดสำหรับอุตสาหกรรมเดินเรือทั่วโลก
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: rolls-royce, newatlas, energydigital, offshore-energy
ที่มาภาพ: mtu-solutions
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
