Denne bussen har dieselmotor og nitrogenmotor. (Bilde: Horiba Mira/Dearman)

Nitrogenbuss

Denne bussen går på flytende nitrogen

Gjenoppliver nær 120 år gammel teknologi for å redusere utslipp fra busstrafikken.

Britiske Dearman har i samarbeid med Horiba Mira og universitetet i Coventry utviklet en bybuss de beskriver som en revolusjon:

En bybuss med hybrid drivlinje som går på diesel og flytende nitrogen. Bussen har nå gjennomgått en rekke tester, og er et steg nærmere trafikk, melder Dearman i en pressemelding.

Det er Dearman som har utviklet motorteknologien som brukes i bussen.

Bussen heter CE Power, og er utviklet med tanke på å gi så lite lokal luftforurensing som mulig.

Nitrogen er ikke brennbart, og kan derfor ikke brukes i en forbrenningsmotor.

I stedet brukes det til å drive en nitrogenmotor, som drives av trykket som skapes når nitrogenet går over i gassform via en varmeveksler.

Men i likhet med en forbrenningsmotor er en nitrogenmotor en stempelmotor. Nitrogen ekspanderer 710 ganger når det går over i gassfase, og denne ekspansjonen brukes til å drive et stempel.

Som en dampmaskin

Dearman sammenligner motoren med en dampmaskin. Forskjellen er åpenbart at mens en dampmaskin krever mye energi for koke vann og produsere damp, har nitrogen et kokepunkt på -195,8 grader. Dermed kan ganske enkelt varme fra omgivelsene brukes til å koke nitrogenet. Dette gjøres i en varmeveksler før nitrogenet sendes videre til motoren.

Det er derfor ikke behov for å tilføre mer energi til systemet for å få motoren til å gå.

Teknologien er langt fra ny. En bil kalt Liquid Air ble presentert med en lignende motor allerede i 1899. Men teknologien har generelt ikke hatt kommersiell utbredelse.

Slik virker nitrogenmotoren.
Slik virker nitrogenmotoren. Foto: Dearman

Dearmans motor er basert på den gamle teknologien, men har i tillegg en varm væske, kalt en varmevekslervæske i sylinderen for å sørge for at gassen har nær konstant ekspansjon. Dette skal gi høyere virkningsgrad.

Væsken er i praksis for det meste vann som holder samme temperatur som omgivelsene.

Rent praktisk fungerer motoren ved at varmevekslervæsken sprøytes inn i sylinderen. Deretter sprøytes kryogenisk nitrogen i gassform inn, og nitrogenet ekspanderer ved kontakt med væsken. Når gassen ekspanderer presses stempelet ned, og bevegelse skapes.

Når stempelet går opp, åpnes eksosventilen slik at nitrogengassen går ut, mens varmevekslervæsken kan samles opp. Denne kan deretter brukes på nytt.

Som en elbil

På sett og vis kan en nitrogenmotor sammenlignes med en elbil. Nitrogenet fremstilles tross alt utelukkende ved hjelp av elektrisitet. Luft komprimeres ved hjelp av en kompressor, for deretter å destilleres til oksygen og nitrogen.

Det eneste utslippet knyttet til en nitrogenmotor vil derfor være utslippet knyttet til elektrisitetsproduksjonen, som med en elbil.

Motoren i den nye bussen er utviklet av Dearman. Tanken er at bussen skal bruke nitrogen som drivstoff i lave hastigheter, under 32 kilometer i timen. Når hastigheten øker, starter dieselmotoren.

Dieselmotorer har størst utslipp under akselerasjon, og en buss stopper ofte. Så når diesel kun brukes når bussen har kommet opp i hastighet, er idéen at mye av utslippet kan fjernes helt.

Kostnadseffektivt

En fordel med denne løsningen er ifølge Dearman at den er kostnadseffektiv sammenlignet med andre nullutslippsløsninger.

Andre generasjon Dearman nitrogenmotor.
Andre generasjon Dearman nitrogenmotor. Foto: Dearman

De hevder at et slikt system vil vare hele bussens levetid, gjør det mulig å produsere systemet lokalt, og gjør det enkelt å fylle opp tanken på noen minutter.

En annen fordel er at gassindustrien allerede har den nødvendige infrastrukturen på plass, og at det er god tilgang på nitrogen.

Selve motoren er ifølge Dearman laget av konvensjonelle materialer som allerede brukes i motorproduksjon.

Et batteri er mer komplisert å lage, og krever tilgang til en rekke råmaterialer som litium og kobolt, hevder Dearman.

Dearman har hovedsakling fokusert på å levere teknologien sin til kjølebiler. Da ikke til fremdrift, men for å drive kjøleanlegg. Slike kjøleanlegg drives som regel av dieselaggregater i dag.

Testingen av bussen ble gjennomført av Horiba Mira, som gjennomførte testing langs en simulert bussrute. Når teknologien eventuelt skal testes ut på offentlig vei vites ikke.

Kommentarer (24)

Kommentarer (24)