Ứng dụng công nghệ plasma phi nhiệt xử lý khí thải trên động cơ ôtô

Plasma là trạng thái thứ 4 của vật chất sau rắn, lỏng và khí, tồn tại trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc điện từ trường lớn. Trong trạng thái plasma, các nguyên tử bị ion hóa thành các hạt electron, ion tự do và sẽ tiếp tục phản ứng với các thành phần nguyên tử, phân tử khác.

Dựa trên nguyên lý hoạt động của plasma, nhóm tác giả đã ứng dụng vào công nghệ xử lý khí do động cơ đốt trong của ô tô thải ra môi trường.

Hệ thống xử lý được thiết kế gồm hai điện cực, một điện cực được nối với điện áp cao từ mạch plasma bao xung quanh một ống thạch anh, một điện cực thứ hai – một thanh inox được đặt giữa ống thạch anh và được nối đất.

Dòng khí thải của động cơ đốt trong từ ống xả ôtô được nối với ống dẫn khí đi vào van điều tiết lưu lượng. Sau đó, được đưa vào vùng plasma, các thành phần NOx, HC, CO, CO2 có trong khí thải của ô tô sẽ bị các hạt điện tích trong vùng plasma va đập và biến đổi. Sau khi qua vùng plasma, dòng khí sẽ đưa ra ngoài và được đo đạc thành phần các chất khí.

Nhóm đã thực hiện lắp ghép và thí nghiệm kết quả xử lý của sản phẩm, tiến hành đo đạc và xử lý số liệu tại Trung tâm đăng kiểm xe cơ giới 50-06V, sử dụng thiết bị đo MAHA theo qui định của Bộ giao thông vận tải. Kết quả đạt được sau xử lý cho thấy nồng độ các khí CO, CO2, NOx đều giảm mạnh, đem lại nhiều hiệu quả về kinh tế - xã hội, cải thiện vấn đề môi trường.

Nhóm tác giả cũng cho biết thêm, thiết bị rất nhỏ gọn, thân thiện với môi trường, dễ lắp ghép, xử lý, có thể thay thế khi hỏng hóc, quá trình vận hành đơn giản. Trong tương lai, nhóm sẽ tối ưu hóa sản phẩm, thiết kế version 2 của sản phẩm nhằm thích ứng và tiện lợi được tới các đối tượng sử dụng ô tô trên thị trường.

Được biết, sản phẩm của nhóm đã đạt giải ba giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka - lần thứ 18 năm 2016 do Thành Đoàn TP.HCM tổ chức.