Hiện nay vấn đề cắt giảm và tiết kiệm tiêu thụ năng lƣợng, đồng thời tìm ra những loại nhiên liệu mới có thể tái tạo lại để thay thế nhiên liệu hóa thạch là một trong những các giải pháp để ứng phó với tình trạng cạn kiệt năng lượng.
Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ các hợp chất có nguồn gốc động vật hoặc thực vật như mỡ động vật, dầu dừa, dầu cọ, các loại ngũ cốc (lúa mỳ, ngô, đậu tương), các phế thải nông nghiệp (rơm rạ, thân cây ngô, đỗ), phế thải công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải),… So với các loại nhiên liệu truyền thống, nhiên liệu sinh học có nhiều ưu điểm nổi bật như không làm tăng hiệu ứng nhà kính, giảm ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, nguồn nhiên liệu sinh học có khả năng tái sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp do vậy sẽ giảm sự lệ thuộc vào nguồn nhiên liệu truyền thống không có khả năng tái sinh.
Bên cạnh việc phát triển biodiesel còn có nhiều công trình nghiên cứu lắp đặt thêm cụm thiết bị chuyển đổi để động cơ diesel có thể hoạt động trực tiếp với dầu thực vật hoặc hỗn hợp giữa chúng với một loại nhiên liệu truyền thống mà không cần chế biến thành biodiesel. Công nghệ này đƣợc gọi là (Straight Vegetable Oil gọi tắt là SVO). Theo cách này, dầu thực vật có thể được sử dụng trực tiếp cho các động cơ diesel không cần sử dụng phụ gia hoặc xử lý hóa học như biodiesel.
Sử dụng nhiên liệu hỗn hợp dầu thực vật - DO chắc chắn sẽ đƣợc áp dụng rộng rãi trong tương lai khi mà nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, các dạng nhiên liệu khác như: nguyên tử, gió, năng lượng mặt trời… rất khó áp dụng trong lĩnh vực vận tải nói chung và vận tải thủy nói riêng. Khi trang bị thiết bị phun hỗn hợp dầu thực vật - dầu DO cần phải có thiết bị tự động hòa trộn và tự động duy trì cấp dầu đảm bảo tỷ lệ pha trộn, độ đồng đều và độ nhớt của nhiên liệu hỗn hợp…
Vậy nên, Vụ KH&CN của Bộ Công thương đã giao cho nhóm nghiên cứu của Trường ĐH Hàng hải Việt Nam phối hợp cùng Chủ nhiệm đề tài PGS.TSKH. Đặng Văn Uy thực hiện đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển phun nhiên liệu điện tử cho động cơ diesel tàu thủy sử dụng hỗn hợp dầu thực vật - dầu DO”.
Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:
- Các nội dung trong đề tài đã được giải quyết tƣơng đối hoàn chỉnh, từ nghiên cứu tính toán thiết kế phần cứng của hệ thống cấp nhiên liệu điện tử đến chế tạo, lắp ráp toàn bộ hệ thống cấp nhiên liệu điện tử (common rail) cho động cơ diesel PW5-180;
- Đã giải mã thành công bộ điều khiển điện tử ECU và qua đó đã xây dựng được map điều khiển mới thích hợp cho các loại nhiên liệu hỗn hợp dầu cọ-dầu DO với hàm lượng từ 5% đến 15% dầu cọ;
- Đã xây dựng được phương pháp mới định chuẩn cho động cơ diesel muốn chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu hỗn hợp; phương pháp định chuẩn này dựa trên các thông số kĩ thuật cơ bản ban đầu của động cơ diesel khi làm việc với nhiên liệu DO, kết hợp với một số mô hình toán thích hợp;
- Sau khi lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm động cơ làm việc với 4 loại nhiên liệu: DO, PO5, PO10 và PO15 và được thử nghiệm ở 4 trạng thái tải khác nhau: 15kVA, 25kVA, 35kVA và 45kVA; qua các lần thử cho thấy: động cơ làm việc làm việc khá ổn định với các loại nhiên liệu hỗn hợp ở các chế độ tải khác nhau;
- Các kết quả thử nghiệm về phát khí thải độc hại cũng cho những kết quả khả quan và khoa học: hàm lượng NOx giảm khi sử dụng nhiên liệu hỗn hợp so với nhiên liệu DO; chẳng hạn ở chế độ khai thác 45kVA, nồng độ khí NOx trong khí xả giảm khoảng 22%, còn các chất phát thải khác nhƣ: HC, CO khá tương đồng giữa các loại nhiên liệu hỗn hợp so với DO; điều này cho thấy sử dụng nhiên liệu hỗn hợp dầu thực vật/DO có lợi cho bảo vệ môi trường;
- Tuy nhiên, do thời gian có hạn, kinh phí có hạn, nên nhóm nghiên cứu chỉ có thể thử nghiệm động cơ ở vùng khai thác giới hạn, nên kết quả thử nghiệm chưa thật sự hoàn chỉnh. Hơn nữa, cũng chưa có điều kiện để thử nghiệm với thời gian dài hơn và trên toàn bộ vùng khai thác công suất đối với động cơ PW5-180 hoạt động như là động cơ diesel lai chân vịt; bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng chưa có điều kiện để tiếp tục tối ưu hóa cao hơn nữa map điều khiển của ECU cho nhiên liệu hỗn hợp với các thành phần dầu thực vật cao hơn. Đặc biệt, chưa có điều kiện để thử nghiệm đối với các động cơ hoạt động trên tàu thủy trong điều kiện khắc nhiệt và dài ngày.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 14153/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG.