براءة اختراع من شأنها خفض الانبعاثات الصادرة من عوادم السيارات بمحرك الديزل

تطور قام به باحث من جامعة بن غوريون، والذي حصل الآن على براءة اختراع، قد يقلل من المخاطر على الصحة والبيئة من دخان السيارات * الفكرة مبنية على ظاهرة تجمع الجزيئات في مجال تدفق متقلب

أصبحت الفكرة التي تصورها البروفيسور ديفيد كاتوشيفسكي من قسم التكنولوجيا الحيوية والهندسة البيئية في جامعة بن غوريون بمثابة براءة اختراع تطبيقية، والتي قد تقلل من المخاطر على الصحة والبيئة الناشئة عن جزيئات الدخان المنبعثة من محركات الديزل. شركاء البحث هم البروفيسور عيران شير من قسم الهندسة الميكانيكية، وطالبي الدكتوراه ميخال روسيل وطال شاكيد من وحدة الهندسة البيئية.

تعتمد الفكرة على ظاهرة تجمع الجسيمات في مجال التدفق المتقلب. وتوجد هذه الظاهرة في الطبيعة، على سبيل المثال في تكوين الكتل الرسوبية (الطين) في البحر. أدى تطوير نموذج رياضي لتحليل الظاهرة إلى الاعتقاد بأن النموذج يمكن استخدامه بطريقة معاكسة، أي للتحكم في تجميع الجسيمات عن طريق خلق ظروف التدفق المناسبة. وبعد ذلك، نشأت فكرة إمكانية استغلال هذه الظاهرة في سياق جزيئات الدخان المنبعثة من محرك الديزل أثناء تحركها عبر ماسورة العادم. والفكرة هي أن مثل هذا التجمع يتسبب في التصاق الجسيمات المنبعثة من محرك الديزل ببعضها البعض، وبالتالي يؤدي إلى انخفاض في عدد أصغر الجسيمات.

من المعروف منذ زمن طويل أن الجسيمات دون الميكرونية المنبعثة من محركات الديزل هي المصدر الرئيسي للقلق فيما يتعلق بتلوث الهواء الناتج عن هذه المحركات. كلما صغر حجم الجسيم، زادت المخاطر الصحية وذلك لسببين: الأول، أنه من السهل أن يخترق جسيم صغير الجهاز التنفسي، والثاني، أن مثل هذا الجسيم يبقى في الهواء لفترة طويلة نسبيا، وهو ما يجعلنا نتعرض لها لفترة طويلة.

وبناءً على هذه النظرية، تم تصميم ماسورة عادم ذات هندسة خاصة لمحرك الديزل. وتظهر المحاكاة الحسابية والتجارب أن العادم الجديد يتسبب في انخفاض عدد الجسيمات الأصغر على حساب زيادة كتلة الجسيمات الأكبر. وزيادة الجزيئات ستؤدي إلى إمكانية التقاطها بواسطة مرشحات بسيطة، لكن أبعد من ذلك - حتى لو تم إطلاقها في الهواء، فإنها ستكون أقل خطورة على الصحة والبيئة.

ويواصل الباحثون تطوير إصدارات مختلفة من النظام في المختبر في جامعة بن غوريون ويأملون أن يكون هناك استجابة من شركات السيارات لاستخدامه. من المتوقع أن يكون النظام مفيدًا من ناحية، ومن ناحية أخرى - رخيص وسهل التنفيذ.