Nors pasaulyje vis dažniau kalbama apie visuotinę transporto elektrifikaciją, reali situacija atskleidžia kur kas sudėtingesnį vaizdą. Dyzeliniai varikliai niekur nedingsta ir bus plačiai naudojami bent jau artimiausią dešimtmetį.
Kartu su jais išlieka ir itin didelė problema, susijusi su nematomų kietųjų dalelių emisijomis. Šie mikroskopiniai teršalai lengvai prasiskverbia per standartinius dyzelinių variklių filtrus, o jų keliama tarša smarkiai didina ankstyvų mirčių riziką.
Didžiausią grėsmę kelia plika akimi nematomi teršalai
Lietuvoje transporto sektorius sugeneruoja beveik penkiolika procentų visų smulkiųjų kietųjų dalelių emisijų, kurios didžiausią pavojų kelia didmiesčių, tokių kaip Vilnius ar Kaunas, gyventojams. Pasak VILNIUS TECH Transporto inžinerijos fakulteto mokslininko daktaro Sai Manoj Rayapureddy, didžiausia grėsmė kyla dėl dalelių, kurios yra tiesiog per smulkios, kad jas sugebėtų sulaikyti įprasti dyzelinių variklių filtrai.
Jos netrukdomai prasiskverbia į aplinką, o galiausiai patenka ir į žmogaus organizmą. Šios mikroskopinės dalelės lengvai sąveikauja su oda bei kvėpavimo sistema ir kelia tiesioginę bei itin rimtą grėsmę sveikatai.
Siekdamas spręsti šią įsisenėjusią problemą, mokslininkas atliko išsamius tyrimus ir parengė daktaro disertaciją, kurioje ištyrė akustinės aglomeracijos reiškinio taikymą slėginio uždegimo variklyje, naudojant alternatyviuosius degalus. Tyrėjas pabrėžia, kad pasaulyje taršai nuolat augant o dyzeliniams automobiliams išliekant populiariems, jo darbas siūlo realų problemos sprendimo būdą.
Tam pasitelkiami alternatyvūs degalų deriniai, išskiriantys mažiau emisijų, bei inovatyvus akustinės aglomeracijos principas. Tai unikalus procesas, kurio metu garso bangos priverčia smulkias daleles sąveikauti tarpusavyje ir susijungti į didesnius junginius, kuriuos jau gali sulaikyti standartinis kietųjų dalelių filtras.
Pranoko lūkesčius
Savo tyrimus mokslininkas atliko trimis nuosekliais etapais, pasitelkdamas teorines analizes, skaičiavimus ir realius bandymus laboratorijoje. Eksperimentams buvo pasirinktas Lietuvoje puikiai atpažįstamas beveik dviejų litrų darbinio tūrio vokiečių gamintojo variklis, sumontuotas universiteto laboratorijoje.
Hipotezę apie degalų savybių įtaką dalelių susidarymui tyrėjas tikrino naudodamas specialiai paruoštus mišinius su skirtingu anglies bei vandenilio santykiu ir deguonies kiekiu, o gautas emisijas palygino su įprastu dyzelinu. Galiausiai visi duomenys buvo išmatuoti tiek naudojant garso bangas, tiek be jų.
Mokslininko pasiekti rezultatai gerokai viršijo pirminius lūkesčius. Jam pavyko nustatyti, kad pritaikius garso bangas įprasto dyzelino kietųjų dalelių kiekį galima sumažinti net iki keturiasdešimt keturių procentų, o naudojant alternatyvius degalų mišinius šis rodiklis šoktelėjo net iki aštuoniasdešimties procentų.
Negana to, didesnis deguonies kiekis alternatyviuose degaluose ir geresnės paviršiaus charakteristikos leido pasiekti tiesiog įspūdingą dalelių aglomeracijos efektyvumą. Tyrėjas prisipažįsta, kad ši sritis iki šiol buvo mažai tyrinėta, o jį patį labai nustebino ir nudžiugino faktas, jog seniai žinomas teorinis principas taip nepriekaištingai pasiteisino realioje praktikoje.
Būtini tarpiniai sprendimai
Mokslininko įsitikinimu, nors transporto ateitis neabejotinai priklauso elektrai, šiuo metu pasauliui žūtbūt reikia efektyvaus tarpinio varianto. Kadangi vizija visiškai elektrifikuoti transporto sektorių per artimiausią dešimtmetį yra tiesiog nereali, privaloma tobulinti šiandien naudojamas technologijas ir ryžtingai mažinti jau eksploatuojamų dyzelinių transporto priemonių emisijas.
Sėkmingai įgyvendinus šią koncepciją būtų galima gerokai pagerinti esamų filtrų efektyvumą ir sumažinti smulkiąją taršą, kurią dar ilgai kels keliuose riedantys dyzeliniai automobiliai.
Savo profesinį kelią pradėjęs Indijoje, kur įgijo mechanikos inžinerijos bakalauro laipsnį, mokslininkas automobilių inžinerijos magistrantūros ir doktorantūros studijas sėkmingai baigė Lietuvoje.
Pasak jo, pats disertacijos rengimas nebuvo itin sudėtingas, nes studijų metu parengti moksliniai straipsniai padėjo sudėlioti aiškią tyrimo struktūrą. Sunkiausia užduotimi tapo atskirų dalių pagrindimas ir redagavimas recenzavimo proceso metu, tačiau įdėtos pastangos atsipirko su kaupu, nes darbas pelnė antrąją vietą geriausių Lietuvos disertacijų konkurse.
Visiems, svarstantiems apie mokslininko kelią, tyrėjas primena, kad doktorantūra reikalauja didžiulio susidomėjimo bei kantrybės ir yra ne trumpas sprintas, o tikras maratonas.