Nigerijský vědecký tým přezkoumal desetiletí výzkumu emulzí vody a nafty a potvrdil jejich obrovský potenciál pro snížení emisí.
Přidání několika kapek vody do nafty zní téměř jako mechanická sabotáž. Nigerijští vědci však právě prokázali, že tato technika zdaleka nepoškozuje motor, ale může být jedním z nejúčinnějších a nejlevnějších nástrojů v boji proti znečištění, které produkují miliony vozidel a strojů po celém světě.
Studie, pod kterou jsou podepsáni vědci z Federální technické univerzity v nigerijském Owerri a která byla publikována v časopise Carbon Research, shromáždila a analyzovala výsledky mezinárodních studií tohoto řešení. Závěry jsou přesvědčivé: motory poháněné touto směsí mohou vypouštět až o 67 % méně oxidů dusíku, známých jako NOx, tedy plynů, které přispívají ke vzniku smogu a kyselých dešťů. Množství pevných částic, tedy mikroskopických částeček sazí, které jsou tak škodlivé pro plíce, se ve srovnání s neupravenou naftou snižuje až o 68 %. Několik zkoumaných experimentů také poukázalo na zlepšení tepelné účinnosti, tj. využití energie obsažené v palivu.
Přestože elektromobily a další nové energetické alternativy se v Evropě stále více prosazují, realita je taková, že vozový park s naftovými motory je stále obrovský. Nákladní vozy, zemědělské stroje, průmyslové generátory: ti všichni spoléhají na tuto technologii, protože nabízí robustnost, účinnost a spolehlivost, které se jen těžko vyrovnají. Za toto významné postavení se však platí vysoká cena v podobě škodlivých emisí pro zdraví a životní prostředí.
Tato technologie je známá pod zkratkou WiDE, což znamená Water-in-Diesel Emulsion (emulze voda v naftě). Princip je jednoduchý: malé množství vody se přidává do nafty pomocí takzvaných povrchově aktivních látek, chemických sloučenin, které fungují jako stabilizátory a zabraňují oddělování vody a paliva. Díky nim zůstává směs homogenní po dobu až 60 dnů. Výsledek je na první pohled prakticky k nerozeznání od běžné nafty, ale uvnitř motoru se její chování radikálně mění.
Po vstupu do spalovací komory se drobné kapičky vody zachycené v palivu okamžitě a prudce vypaří. Odborníci tento jev nazývají „mikroexploze“. Její účinek je velmi prospěšný: roztříští palivo na mnohem menší částice a zlepší jeho promíchání se vzduchem. Právě toto dokonalejší spalování s nižšími špičkovými teplotami snižuje tvorbu NOx a sazí.
Pouhé smíchání vody a nafty nemá žádný smysl. Úspěch emulze závisí do značné míry na správné volbě typu a poměru povrchově aktivní látky. Autoři studie dospěli k závěru, že nejlepších výsledků, a to jak z hlediska stability paliva, tak kvality spalování, dosahují formulace kombinující několik různých povrchově aktivních látek. Upozorňují však, že špatný výběr této složky může ohrozit výkon motoru a dokonce i bezpečnost systému.
V současné době jsou emise vznětových motorů kontrolovány zařízeními, jako jsou filtry pevných částic nebo katalyzátory SCR, tedy systémy, které odstraňují znečišťující látky po jejich vzniku. Obojí funguje, ale prodražuje vozidlo a zvyšuje mechanickou složitost. Naproti tomu emulze nafta-voda zasahuje přímo do spalování a nevyžaduje úpravu motoru. Vedoucí výzkumný pracovník článku, Dr. Chukwuemeka Fortunatus Nnadozie, popisuje tuto technologii jako „praktický a nákladově efektivní způsob čištění dieselových motorů„, který otevírá „okamžitou cestu ke snížení emisí v rozvojových i rozvinutých zemích„.
Sami autoři otevřeně přiznávají, že je ještě třeba udělat kus práce. Je třeba ještě definovat optimální složení povrchově aktivní látky a posoudit dlouhodobé účinky této emulze na vnitřní součásti motoru, jako jsou vstřikovače, válce a těsnění. Spoluautor studie profesor Emeka Emmanuel Oguzie zdůrazňuje, že „při správném složení a testování by se mohla stát důležitou součástí udržitelných dopravních a průmyslových systémů„.
Nikdo nepředkládá emulzi vody a nafty jako alternativu k elektrifikaci nebo obnovitelným zdrojům energie. Výzkumníci ji spíše prezentují jako přechodový nástroj: most mezi současným masivním používáním nafty a modelem čistší energie. Dále poukazují na to, že WiDE lze kombinovat s bionaftou a stávajícími systémy kontroly emisí, čímž se zvýší účinek všech těchto technologií dohromady.