Máy phát điện Volvo Penta lai hydro giúp giảm khí thải hiệu quả

Trong bối cảnh toàn cầu đang đẩy mạnh quá trình chuyển đổi năng lượng xanh, các doanh nghiệp công nghiệp và hàng hải đang tìm kiếm những giải pháp giảm phát thải mà vẫn đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy. Volvo Penta, thương hiệu động cơ hàng đầu thế giới, đã tiên phong giới thiệu máy phát điện Volvo Penta lai hydro–diesel – một bước đột phá giúp dung hòa giữa công nghệ đốt trong truyền thống và năng lượng tái tạo.
Dựa trên nền tảng động cơ D8 tiêu chuẩn EU Stage V và tích hợp công nghệ hydro tiên tiến từ CMB.TECH, giải pháp này mang đến khả năng vận hành linh hoạt, giảm tới 80% lượng khí CO₂, đồng thời duy trì hiệu năng mạnh mẽ trong mọi điều kiện làm việc.

Cách máy phát điện Volvo Penta lai hydro giúp giảm phát thải

Khi các ngành công nghiệp bước vào giai đoạn chuyển đổi năng lượng, việc kết hợp hiệu suất ổn định của động cơ diesel với các nhiên liệu tái tạo như hydro giúp duy trì khả năng vận hành liên tục, đồng thời mở ra cơ hội giảm phát thải.

Máy phát điện Volvo Penta lai hydro phát triển trên nền tảng động cơ Volvo Penta EU Stage V D8, được tích hợp công nghệ hydro của CMB.TECH. Giải pháp này cho phép thiết bị vận hành bằng hỗn hợp hydro và nhiên liệu truyền thống; và trong trường hợp thiếu nguồn hydro, hệ thống có thể chạy hoàn toàn bằng diesel hoặc HVO (Hydrotreated Vegetable Oil).

Hợp tác giữa Volvo Penta và CMB.TECH

Volvo Penta đã hợp tác với tập đoàn hàng hải CMB.TECH để phát triển dòng động cơ lai hydro–diesel, hỗ trợ khách hàng trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Cả hai bên, cùng với các đối tác OEM và người dùng cuối, đang triển khai nhiều thử nghiệm thực tế trong các ứng dụng ngoài khơi (off-highway) và máy phát điện (genset).

Ba hướng phát triển chính về giảm phát thải gồm:

• Điện khí hóa (xe điện – BEV)

• Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu tái tạo (một phần hoặc toàn phần)

• Pin nhiên liệu (fuel cell)

Trong đó, động cơ lai hydro–diesel được xem là giải pháp cầu nối, tận dụng công nghệ hiện có và giúp giảm phát thải CO₂ trong khi hạ tầng nhiên liệu hydro vẫn đang được hoàn thiện.

Động cơ lai hydro–diesel là gì?

Đây là loại động cơ đốt trong được nâng cấp thêm hệ thống phun hydro, cho phép chạy bằng hỗn hợp hydro và diesel (hoặc HVO). Các thử nghiệm ban đầu cho thấy có thể giảm tới 80% lượng phát thải CO₂* so với động cơ diesel thuần túy. Giải pháp này tận dụng nền tảng động cơ hiện có của Volvo Penta, đồng thời mang lại lộ trình khả thi để giảm khí nhà kính cho máy phát điện Volvo Penta lai hydro.

Nguyên lý hoạt động của động cơ lai hydro–diesel

Động cơ Volvo Penta D8 EU Stage V được trang bị công nghệ phun hydro của CMB.TECH.
Hydro từ bình chứa được giảm áp và đưa vào đường nạp khí của động cơ. Khi hydro hòa trộn cùng không khí, lượng diesel cần thiết để sinh công sẽ giảm, giúp cắt giảm lượng phát thải CO₂.

Hệ thống phun hydro được đồng bộ hóa với bộ điều khiển động cơ (ECU) của Volvo Penta, cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa chế độ lai (dual fuel) và chế độ chỉ diesel. Trong quá trình cháy, một lượng nhỏ diesel được phun vào buồng đốt để tự cháy, kích hoạt quá trình đồng cháy của hydro, sinh công cho piston. Nếu hydro cạn, động cơ sẽ tự động chạy bằng diesel hoặc HVO, đảm bảo hiệu suất và thời gian hoạt động liên tục.

Ứng dụng của động cơ lai hydro trong máy phát điện

Động cơ Volvo Penta D8 có thể được áp dụng linh hoạt cho nhiều lĩnh vực:

• Thiết bị ngoài khơi (off-highway) như xe kéo RoRo, đầu kéo container tại cảng, nơi yêu cầu tính ổn định cao.

• Máy phát điện (genset) trong ứng dụng tĩnh tại (stationary), cung cấp nguồn điện ổn định bằng hỗn hợp nhiên liệu hydro–diesel.

Các thử nghiệm thực tế hiện đang được tiến hành tại:

• Cảng Gothenburg (Thụy Điển) – xe kéo RoRo sử dụng động cơ lai hydro–HVO.

• Ứng dụng máy phát điện Volvo Penta – thử nghiệm hệ thống dual fuel với bình hydro áp suất thấp.

Hiệu suất và phát thải

Hiệu suất mô-men xoắn và công suất của động cơ lai hydro–diesel Volvo Penta tương đương động cơ diesel truyền thống, trong khi phát thải CO₂ giảm mạnh.

Khí NOₓ và bụi mịn (PM) hầu như không thay đổi. Hydro thậm chí còn hỗ trợ hệ thống xử lý khí thải SCR, đặc biệt ở tải thấp, giúp đáp ứng tiêu chuẩn EU Stage V.

Dung tích bình hydro và nhu cầu nạp nhiên liệu

Hydro nén ở áp suất 350 bar chiếm thể tích lớn gấp khoảng 10 lần diesel, vì vậy chu kỳ nạp nhiên liệu sẽ ngắn hơn. Người dùng cần đánh giá lại thói quen tiếp nhiên liệu để phù hợp với hoạt động song song của hai loại nhiên liệu.

Bảng so sánh lợi ích máy phát điện Volvo Penta lai hydro

Các yếu tố cần cân nhắc khi ứng dụng máy phát điện hydro

• Chiến lược chuyển đổi năng lượng: Doanh nghiệp cần xác định mục tiêu giảm phát thải, chi phí đầu tư, và yêu cầu duy trì hoạt động liên tục. Động cơ lai hydro–diesel Volvo Penta là bước đệm khả thi trước khi chuyển sang các giải pháp thuần điện hoặc pin nhiên liệu.

• Nguồn cung hydro: Xem xét hạ tầng nạp nhiên liệu, khả năng tiếp cận hydro xanh, hoặc trạm nạp di động, để đảm bảo nguồn cung ổn định cho máy phát điện.

Tính an toàn của nhiên liệu hydro

Hydro là khí không độc, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí 14 lần – nếu rò rỉ, nó bay lên và phân tán nhanh chóng. Hệ thống lai hydro của Volvo Penta và CMB.TECH được thiết kế đảm bảo an toàn và độ tin cậy cao:

• Áp suất vận hành thấp (<10 bar)

• Tự động ngắt và chuyển sang diesel khi phát hiện bất thường

• Đảm bảo thiết bị vẫn tiếp tục hoạt động ổn định

*Các giá trị phát thải và hiệu suất có thể thay đổi tùy theo điều kiện vận hành, loại tải, nhiên liệu sử dụng, bảo dưỡng thiết bị và môi trường hoạt động.