2025 m. kovo 17 d. VILNIUS TECH Transporto inžinerijos fakultete įvyko mokslinis seminaras, kuriame buvo pristatyta tema „Vandenilio panaudojimas kibirkštinio uždegimo vidaus degimo variklyje“. Seminaro pranešėjai, Automobilių inžinerijos katedros vedėjas doc. dr. Saugirdas Pukalskas ir profesorius prof. dr. Alfredas Rimkus, pasidalijo naujausiais moksliniais tyrimais, siekiant geriau suprasti vandenilio kaip degalų alternatyvos potencialą.

Vykusiame moksliniame seminare buvo pristatytas MTEP projektas „Žaliojo vandenilio panaudojimas transporto sektoriuje“, įgyvendinamas pagal projekto „Misijomis grįstų mokslo ir inovacijų programų įgyvendinimas“ Nr. 02-002-P-0001 tematiką „Sumani ir klimatui neutrali Lietuva“. Šio projekto tikslas – sukurti vandenilio tiekimo sistemą įprastoms transporto priemonėms su vidaus degimo varikliais, siekiant mažinti transporto sektoriaus CO2 emisijas ir prisidėti prie klimato kaitos mažinimo.

Projektas, vykdomas kartu su UAB „SG dujos Auto“, prasidėjo 2023 m. rugsėjį ir truks iki 2026 m. balandžio. Jo metu bus kuriama ir testuojama vandenilio tiekimo sistema, kuri leis dalį įprastinių degalų (benzino ar dyzelino) pakeisti žaliuoju vandeniliu, pagamintu iš atsinaujinančių energijos šaltinių.

Projekto tikslai ir rezultatai

Vienas pagrindinių projekto tikslų – sumažinti CO2 emisijas transporto sektoriuje, kur šis išmetimas sudaro didelę dalį visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų. Projekto rezultatai apima:

• 6 mokslinius straipsnius apie vandenilio panaudojimo galimybes transporto sektoriuje;
• Vandenilio tiekimo sistemos maketą ir prototipą, sukurtą kartu su UAB „SG dujos Auto“;
• Mokslinių tyrimų ataskaitą, apibendrinančią atliktus tyrimus ir jų rezultatus.

Be to, projekto veiklos apima vandenilio ir įprastinių degalų mišinių degimo procesų bei automobilių važiavimo režimų modeliavimą, H2 tiekimo sistemos kūrimą, eksperimentinius variklių tyrimus, variklių ilgaamžiškumo tyrimus bei sistemos tobulinimą ir pritaikymą automobiliuose.

Klimato kaitos iššūkiai ir vandenilio potencialas

Projekto vykdytojai pabrėžia, kad viena aktualiausių šiandienos pasaulio problemų – klimato kaita, ypač dėl CO2 išmetimų, kurių pagrindinė priežastis yra transporto sektorius. Siekiant prisidėti prie šių išmetimų mažinimo, projekto metu bus išbandyta vandenilio tiekimo sistema, kuri leistų pakeisti dalį tradicinių degalų (benzino ar dyzelino) žaliuoju vandeniliu. Ši technologija gali ne tik sumažinti emisijas, bet ir padėti pasiekti tvaresnį ir mažai taršos keliančią transporto sektoriaus ateitį.

Projektas numato įsigyti unikalią vandenilio gamybos ir variklių tyrimo įrangą, kuri leistų tirti vandenilio naudojimo kibirkštinio uždegimo varikliuose galimybes. Be to, bus atlikti įvairūs bandymai su skirtingomis vandenilio ir įprastinių degalų ar biodegalų proporcijomis, siekiant surasti efektyviausius būdus, kaip šiuos degalus integruoti į transporto priemones.

Pranešėjų įžvalgos

Doc. dr. Saugirdas Pukalskas, kalbėdamas apie vandenilio naudojimą transporto srityje, akcentavo technologinius iššūkius, susijusius su vandenilio integravimu į esamus vidaus degimo variklius. Jis pristatė savo tyrimus apie įvairius vandenilio ir kitų alternatyvių degalų naudojimo metodus, taip pat aptarė galimus inžinerinius sprendimus, kurie galėtų užtikrinti sklandų šių technologijų pritaikymą automobiliuose.

Tuo tarpu profesorius prof. dr. Alfredas Rimkus pristatė atliktus tyrimus ir jų rezultatus, kuriuose buvo analizuojami vandenilio poveikiai kibirkštinio uždegimo vidaus degimo variklio veikimui. Pradiniai eksperimentiniai bandymai buvo atlikti VILNIUS TECH laboratorijose, ir jų pagrindu moksliniame žurnale Applied Sciences publikuotas straipsnis apie vandenilio poveikį automobilio energinėms ir ekologinėms charakteristikoms. Tyrimų metu buvo naudojami dvejopi degalai – benzinas ir vandenilis. Pirmoje tyrimo dalyje atlikti bandymai, į variklio įsiurbimo kolektorių įpurškiant 5 % vandenilio, ir buvo sudaromi variklio energinių bei ekologinių rodiklių „žemėlapiai“ įvairiuose darbo režimuose. Antroje dalyje buvo atliktas automobilio „WLTC“ važiavimo ciklo skaitinis modeliavimas, kuris parodė energinio efektyvumo padidėjimą ir taršos emisijų, tokių kaip CO ir CH, mažėjimą. Tačiau, kaip pastebėta, azoto oksidų emisija padidėjo dėl intensyvesnio vandenilio degimo. Tęsiant eksperimentinius bandymus, reikšmingai padidinus vandenilio koncentraciją vidaus degimo variklio degaluose, ryškėjo daugiau vandenilio ir teigiamų savybių ir problemų. Remiantis jau žinomomis technologijomis ir randant naujus sprendimus tęsiami vandenilio panaudojimo galimybių tyrimai ir netolimoje ateityje planuojama išbandyti automobilį kelyje kurio didelę degalų sudėtį sudarytų vandenilis.

Moksliniai tyrimai ir inovacijos

Mokslinių tyrimų rezultatai, kuriuos pateikė seminaro pranešėjai, doc. dr. Saugirdas Pukalskas ir profesorius prof. dr. Alfredas Rimkus, patvirtina vandenilio potencialą kaip švarų energijos šaltinį, galintį prisidėti prie CO2 emisijų mažinimo. Profesorius dr. A. Rimkus pristatė tyrimus apie vandenilio naudojimo vidaus degimo varikliuose efektyvumą, o doc. dr. S. Pukalskas papasakojo apie įvairius technologinius sprendimus, kurie padėtų vandenilį pritaikyti šiuolaikiniams automobiliams.

Seminaro dalyviai aktyviai įsijungė į diskusijas apie vandenilio, kaip alternatyvaus kuro, potencialą ir jo vaidmenį siekiant klimatui neutralaus transporto sektoriaus.