nieuws

Stoom alternatief voor verbrandingsmotor

bouwbreed

Stoommotoren vormen een goede vervanging voor verbrandingsmotoren. Niet in de laatste plaats omdat bij het opwekken van de energie nauwelijks vervuiling ontstaat. Dat meent in elk geval het Berlijnse Ingenieursbureau Auto en Verkeer (IAV). Het Duitse Volkswagenconcern deelt die opvatting en neemt voor 50 procent deel in IAV. Halverwege dit jaar hopen de onderzoekers voorstellen te doen voor de serieproductie van stoommotoren.

De Berlijnse ingenieurs noemen hun stoommotor een ‘Zero Emission Engine’, omdat ze momenteel de derde variant onder handen hebben, staat de machine bekend als ZEE03.

Een schuimbrander in de stoomgenerator verstookt nagenoeg zonder vervuiling om het even welke brandstof. Onderzoekers van de faculteit Stromingstechniek van de universiteit van Erlangen stelden deze brander samen uit sponsachtig aluminiumschuim. De verbranding gebeurt zonder zichtbare vlam. Het vermogen is traploos in te stellen tussen 1,5 en 30 kiloWatt. Elke cilinder vergt twee branders.

Gloeistift

De ZEE03 werkt met drie cilinders die samen een vermogen van 50 kiloWatt en een koppel van 300 Newtonmeter bij maximaal 2500 omwentelingen per minuut leveren.

De machine is een omgebouwde tweetaktmotor. Eenmaal gestart ontsteekt een gloeistift het brandstof/luchtmengsel. Afhankelijk van het toerental wordt verbrandingslucht toegevoerd. Uit voorgewarmd gedemineraliseerd water ontstaat vervolgens stoom. Die komt in een oververhitter kort voordat de zuiger het bovenste dode punt bereikt. De temperatuur van de stoom loopt op tot 900 graden Celsius bij een maximale druk van 500 Bar. Via een injector treedt de stoom in de cilinder.

Tot nog toe ondervonden de ontwikkelaars geen noemenswaardige problemen. Ook voor het gevreesde bevriezen van het voedingswater liggen inmiddels verschillende goed bruikbare oplossingen gereed. Het zal desondanks nog zes tot acht jaar nader onderzoek vergen voor de stoommotor in serieproductie komt.

Smering

Een punt van zorg is de smering. De gebruikelijke olie verbrandt bij de hoge temperaturen en vervuilt het voedingswater.

Een diamantachtige oppervlaktelaag voor de bewegende delen biedt een oplossing. Dit materiaal uit koolstofkeramiek verhoogt de bouwkosten van de motor met zo’n 20 procent. Om de uitgaven in de hand te houden is alleen de zuiger met koolstofkeramiek behandeld.

Reageer op dit artikel