فیلتر دو منظوره برای خودرو آئودی
شرکتAudi واقع در Ingolstadt آلمان و بخشی از گروه Volkswagen می باشد، که اخیراً به مشکل انتشار گازهای گلخانه ای تولید شده توسط خودروهای خود در مناطق شهری و عملیاتی پرداخته است.در یک پروژه آزمایشی با شرکت تامین کننده Mann+Hummel، این خودروساز فیلتری برای خودروهای الکتریکی خود ساخته، که ذرات معلق را از محیط پیرامونی خودرو هنگام رانندگی و شارژ، با هدف کمک به بهبود کیفیت هوا در شهرها جمع آوری می کند.صرف نظر از سیستم رانندگی خودرو، ۸۵ درصد از گرد و غبار ریز در ترافیک جاده ای ناشی از سایش ترمز، لاستیک یا جاده است. کوچکترین ذرات گرد و غبار در حدود قطر ۱۰ میکرومتر است، که به سختی با چشم غیر مسلح قابل تشخیص اند، و به راحتی قابل استنشاق می باشند.
محدودیت ها:
امسال، سازمان بهداشت جهانی (WHO) میزان ذرات معلق را به میزان قابل توجهی کمتر از گذشته توصیه کرده است، اما به گفته کارشناسان، رعایت این مقادیر جدید در بسیاری از مناطق شهری آلمان غیرممکن است.فیلتر جدید که برای قسمت جلویی خودروهای الکتریکی مانند Audi e-tron طراحی و روی آن آزمایش شده است، به روشی مشابه سیستم های مکعب فیلتر[۱] ثابت که توسط Mann+Hummel توسعه داده شده اند و در حال حاضر در حال استفاده هستند، عمل می کند. در برخی از شهرهای آلمان نسخه آزمایشی تایید می کند که نه تنها آلاینده های ذرات خودرو ، بلکه آلاینده های سایر وسایل نقلیه در مجاورت خودرو نیز می توانند جذب شوند. این پروژه آزمایشی در سال ۲۰۲۰ راه اندازی گردید، و به مدت چهار سال اجرا می شود.
Fabian Groh، مدیر پروژه توسعه سیستم در Audi AG گفت: “این فیلتر ذرات، نمونه ای نوآورانه از همکاری موفق ما با تامین کنندگان تخصصی است. ما در حال حاضر کارهای زیادی را به ابتکار خودمان انجام می دهیم، اما پیش بینی می کنیم که در آینده به یک الزام قانونی تبدیل شوند”.
جریان هوا
این فیلتر در مسیر جریان هوای ورودی و در جلوی رادیاتور خودرو قرار می گیرد. به گونه ای که تنها چند تغییر در خودرو لازم است، و همین امر منجر به کاهش هزینه ها می گردد. المنت فیلتر از طریق ورودی هوای خنک کننده قابل تعویض کنترل می شود و عملکرد مکانیکی آن شبیه جاروبرقی است. ذرات ریز گرد و غبار در فیلتر به دام می افتند و هوا همچنان می تواند از آن عبور کند.در خودروهای آئودی e-tron تحت آزمایش، این فیلتر در جذب غیرفعال حتی کوچکترین ذرات موثر بوده است.
امکان دیگر فیلتر کردن در هنگام شارژ ثابت است. یک فن که از قبل در هر وسیله نقلیه الکتریکی تعبیه شده، هوای محیط را از طریق رادیاتور منتقل می کند و سیستم در این فرآیند به طور فعال جریان هوا را با استفاده از فیلتر گرد و غبار ریز، حتی زمانی که خودرو ساکن است فیلتر می کند.ارزیابی های انجام شده بر روی خودروهای آزمایشی نه تنها برای تجزیه و تحلیل اثربخشی فیلترها، بلکه برای تعیین تاثیر این فناوری بر عملکرد کلی خودرو، استفاده می شود.
آزمون های پایداری
پس از ۵۰۰۰۰ کیلومتر آزمون های پایداری روی Audi e-tron، مشخص شد که، فیلترها هیچ تأثیر منفی بر عملکرد خودروی الکتریکی حتی در روزهای گرم تابستان یا در هنگام شارژ سریع ندارند.این سیستم به حدی موثر است که بسته به مدل استفاده، ذرات Audi e-tron در شهری بسیار آلوده مانند اStuttgart.به طور کامل فیلتر می شوند. حتی در شهرهای آلوده تر، ذرات گرد و غبار ریز منتشر شده می تواند به طور فعال و غیرفعال توسط حداکثر سه وسیله نقلیه جذب می شوند.
برای کارآمدتر کردن این سیستم، شرکت Audi با Mann+Hummel در راستای اتصال به حسگرهای ایستگاه‌های هواشناسی موجود کار می‌کنند. آنها همچنین قصد دارند یک صفحه نمایشگر در خودرو ایجاد کنند که به مسافران اجازه می‌دهد تشخیص دهند که چه زمانی سیستم فعال است و چه مقدار ذرات فیلتر شده اند.نگهداری فیلتر آسان است و تنها زمانی نیاز به تعویض دارد که به فاصله زمانی منظم سرویس رسیده باشد. تجزیه و تحلیل چرخه عمر کل سیستم فیلتر نشان داده است که ۱۴.۹ کیلوگرم (۳۲.۸ پوند) CO2 equivalents را تشکیل می دهد. علاوه بر این، فیلتر از ۱۵٪ و کل سیستم نیز ۶۰٪ مواد بازیافتی تشکیل شده است.
جذب مستقیم هوا
در همین حال، Audi همچنین با شرکت فناوری سبز Krajete GmbH مستقر در Linzاتریش، بر روی توسعه فناوری‌های جدید برای فیلتراسیون گازهای گلخانه‌ای منتشر شده (در درجه اول CO2 –) در هوای محیط کارخانه‌های صنعتی، همکاری کرده است.علاوه بر مواد جاذب قوی، تکنولوژی هایی مانند جذب مستقیم هوا (DAC) ، فرآیندهای جدیدی هستند که منجر به کاهش گسترده انرژی و هزینه می شوند.
در یکی از کارخانه های آئودی در اتریش، از یک ماده فیلتر معدنی استفاده می کنند که می تواند مقدار بسیار بالایی از مولکول ها را در خود نگه دارد، و همچنین این فیلتر به رطوبت حساس نیست. در نتیجه، لازم نیست (یا فقط در موارد خاص لازم است) هوای محیط فیلتر، از قبل خشک شود. این امر باعث افزایش کارایی و همچنین کاهش هزینه ها می شود.
شرایط دما و فشار برای جذب مولکول های CO2 و متعاقبا حذف آنها از سطح جذب، بسیار مشابه است، و این به طور قابل توجهی چرخه بارگذاری و تخلیه جاذب را کوتاه می کند. در نتیجه می توان CO2 بیشتری را در مدت زمان کوتاهی از هوای محیط حذف نمود.هوای فیلتر شده پس از مرحله جذب دوباره در محیط آزاد می شود و CO2 بازیافت شده با غلظت بالا به عنوان ماده خام ذخیره سازی، و برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی استفاده می گردد.
کارخانه ای بزرگ در نزدیک Linz در مرحله بهره برداری قرار دارد، که می تواند سالانه ۵۰۰ تن CO2 را فیلتر کند. تا پایان سال، برنامه توسعه دیگری، ظرفیت کارخانه را به ۱۰۰۰ تن افزایش خواهد داد.برق مورد نیاز برای راه اندازی نیروگاه از یک سیستم فتوولتائیک[۲] در محل شرکت تامین می شود.
بازدهی
” Alexander Krajete” مدیر عامل شرکت Krajete GmbH توضیح داد: ما از این فرض شروع کردیم که با توجه به بازدهی، فرآیند در فشار محیط اجرا شود، سپس مواد جاذب و شرایط فیزیکی در کارخانه را اصلاح نمودیم تا سرعت جریان بهینه را پیدا کنیم. یعنی حداکثر مقدار CO2 در واحد زمان را فیلتر کردیم.
این امر باعث شد تا به میزان قابل توجهی هزینه جداسازی کاهش یابد. که در حال حاضر به محدوده سه رقمی پایین در یورو به ازای هر تن CO2 کاهش یافته است. هدف بلند مدت این است که دی اکسید کربن قابل استفاده برای مقاصد صنعتی باشد. با انجام این کار، Krajete GmbH و AUDI می خواهند پیشرفت در برنامه های ضروری را تسهیل نمایند.
Hagen Seifert رئیس توسعه محصولات پایدار در آئودی، اضافه کرد: «این فناوری، حذف CO2 را مستقیماً از اتمسفر بدون توجه به مکان ممکن می‌سازد، و بنابراین یک اقدام مهم کربن‌زدایی است». علاوه بر این، فناوری سیستم را می توان به روش های مختلفی با استفاده از طراحی مدولار آن گسترش داد.
افزایش مقیاس
به عنوان گام بعدی برای افزایش در مقیاس کارخانه موجود در Linz، Audi در حال بررسی امکان استفاده از منابع با غلظت بالاتر CO2 و فیلتر کردن موارد دیگر منتشر شده مانند اکسیدهای نیتروژن است. علاوه بر این، فناوری DAC می‌تواند در مقیاس بسیار بزرگ‌تری در سایت آئودی در Győr کشور مجارستان پیاده‌سازی شود. به گونه ای که کارخانه ای با ظرفیت ۲۵۰۰۰ تن در سال قابل تصور است.
تا سال ۲۰۲۵، گروه Volkswagenدر نظر دارد ردپای زیست محیطی خودروهای سواری و خودروهای تجاری سبک خود را تا ۴۰ درصد در کل چرخه عمر آنها نسبت به سال ۲۰۱۸ کاهش دهد. سعی دارد هر اقدام خاص که منجر به کاهش میزان کربن می‌شود ، حداکثر تا سال ۲۰۵۰ انجام شود.
[۱] Filter Cube systems
[۲] photovoltaic
لینک خبر :
نویسنده: Adrian Wilson
تاریخ: ۲۰ فوریه ۲۰۲۳
ذخیره پست 
