نشرت دورية "ساينتيفيك ريبورتس" دراسة تجريبية أجراها باحثون من جامعتي كفر الشيخ والفيوم، تقيم أداء محرك ديزل يعمل بوقود ثنائي يتكون من الديزل والأمونيا المائية بنسب حجمية 5% و10% و15%.
منهجية التجربة
استخدم الباحثون محلول أمونيا تجاريًا يحتوي على 30% أمونيا و70% ماء، وحقنوه في مجمع السحب عبر تقنية التبخير، بينما حُقن الديزل مباشرة في غرفة الاحتراق. جرى الاختبار على محرك أحادي الأسطوانة بسرعة 1500 دورة/دقيقة وتحت أحمال متفاوتة تصل إلى 4.5 كيلوواط.
نتائج الأداء
أظهرت النتائج زيادة في الاستهلاك النوعي للوقود (BSFC) بنسبة 4% و7% و13% للنسب الثلاث على التوالي عند 75% من قدرة المحرك. كما انخفضت الكفاءة الحرارية (BTE) بالنسب نفسها. وعزت الدراسة ذلك إلى انخفاض القيمة الحرارية للأمونيا المائية وحرارة تبخر الماء العالية وبطء كينيتيك احتراق الأمونيا.
الانبعاثات الغازية
على صعيد الانبعاثات، سجل أول أكسيد الكربون (CO) زيادات بلغت 17% و32% و42%، بينما ارتفعت الهيدروكربونات (HC) بنسبة 10% و23% و31% عند الحمل الكامل. في المقابل، انخفضت أكاسيد النيتروجين (NOx) بنسبة 5% و10% و15%، وثاني أكسيد الكربون (CO2) بنسبة 6% و12% و17%، بفضل طبيعة الأمونيا الخالية من الكربون وتأثير تبريد الماء الذي يكبح آلية زيلدوفيتش لتكوين NOx الحراري.
مقايضة الأداء والانبعاثات
خلصت الدراسة إلى أن الأمونيا المائية تحقق خفضًا في NOx وCO2، لكنها تفرض عقوبات على الأداء بزيادة استهلاك الوقود وتقليل الكفاءة الحرارية، مع مؤشرات على احتراق غير كامل تظهر في ارتفاع CO وHC. أوصى الباحثون بتحسين توقيت الحقن وظروف التشغيل قبل اعتبار هذا الوقود بديلًا عمليًا، مشيرين إلى الحاجة لدراسات طويلة المدى لتقييم التآكل وتوافق المواد.
