Características de la granja de hidrógeno:

La agricultura de producción utiliza enormes cantidades de energía fósil en la producción de alimentos, piensos y combustible. Los programas de cultivos, ganado y energías renovables en el WCROC participan en una iniciativa de energía “verde” consumida en las operaciones de cultivo y ganadería. Varios proyectos están en marcha para auditar el uso de energía, desarrollar nuevos sistemas y probar nuevos sistemas de energía. Un área que no se ha abordado hasta la fecha ha sido el uso de combustible diesel en los tractores.

Recientemente, la Comisión Legislativa-Ciudadana de Minnesota Resources (LCCMR) otorgó $ 250,000 a través del Fondo Fiduciario de Medio Ambiente y Recursos Naturales para una propuesta titulada “Vehículos limpios impulsados ​​por hidrógeno a partir de amoníaco renovable”. Un equipo de investigadores de la Universidad que incluye personal del Departamento de Ingeniería Mecánica en el Campus de Minneapolis y el WCROC dirigirá el proyecto. El objetivo general del proyecto es desplazar hasta el 50 por ciento del combustible diesel utilizado en los tractores con amoníaco anhidro producido a partir de recursos renovables. En última instancia, esperamos demostrar y probar un tractor con amoníaco en el WCROC.

El uso de amoníaco anhidro como combustible de transporte se remonta a principios del siglo XX y, en la última década, ha experimentado un resurgimiento del interés debido a su disponibilidad y potencial de producción utilizando recursos renovables. Este proyecto se basa en las inversiones pasadas en producción de amoníaco renovable y en un mayor aprovechamiento de la energía eólica en el WCROC. La expansión de la producción de amoníaco libre de carbono abre la posibilidad de su uso como un combustible de reemplazo limpio para los motores diesel utilizados en equipos agrícolas ya que su combustión no produce emisiones de dióxido de carbono. El amoníaco renovable también tiene un potencial a largo plazo para permitir una producción eficiente de hidrógeno (H2) para vehículos con pilas de combustible. Este proyecto desarrollará una nueva solución técnica para convertir el amoniaco en hidrógeno a través de la descomposición catalítica para su uso en aplicaciones de motores diesel de doble combustible.

Nuestro concepto propuesto utiliza un reactor catalítico, integrado térmicamente en el colector de escape de un motor diesel para descomponer el amoniaco en H2, convirtiéndolo así en un combustible utilizable para el funcionamiento del motor diesel de doble combustible. Los objetivos del proyecto son:

• Reemplazar hasta el 50 por ciento de la energía total del combustible con amoniaco renovable en un motor diesel de laboratorio usando un sistema de descomposición de amoniaco catalítico térmicamente integrado.

• Reducir las emisiones de hollín del laboratorio US EPA Tier 2 certificado motor diesel con el sistema de doble combustible a 0,15 g / kW-h durante un ciclo de prueba de off-highway de ocho modos. Este nivel de emisiones marca una reducción del 50% en las emisiones a partir del valor certificado original.

• Demostrar el sistema de descomposición del amoníaco en un tractor diesel instalándolo y usándolo en la granja durante un período de seis meses.

Todo el trabajo de diseño y desarrollo del sistema de motores diesel se llevará a cabo en el Laboratorio de Investigación del Motor TE Murphy de la Universidad de Minnesota (UMN), donde se utilizarán instrumentos dinamométricos especializados y instrumentos de medición de emisiones para desarrollar y caracterizar el sistema de combustible dual. En el tercer año del proyecto se demostrará un prototipo del sistema en el WCROC.