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 영국 MAHLE Powertrain(말레 파워트레인)은 2022년 6월 28일 중장비용 엔진에서 사용되는 연료를 디젤에서 암모니아로 대체하는 프로젝트를 진행하고 있다고 발표했다. 제로탄소 내지 저탄소 연료를 광업, 채굴, 건설 등의 분야에서 사용하는 기술의 개발을 목표로 한다. 기존 중장비용 엔진을 크게 변경하지 않고 대체연료로 사용할 수 있는 방법을 개발함으로써 중장비를 사용하는 산업의 탈탄소화에 대한 대처를 지원한다.

디젤 대신 암모니아 연료를 고속으로 연소시키는 'MAHLE Jet Ignition'
디젤 대신 암모니아 연료를 고속으로 연소시키는 'MAHLE Jet Ignition'
(사진:MAHLE Powertrain)
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 중장비나 건설기계는 에너지의 사용량이 크고 전력망에서 떨어진 환경에서 사용하는 경우가 많기 때문에 전동화가 어려웠다. 따라서 화석연료 이외의 대체연료를 찾는 것이 탈탄소화로 이어진다.

 말레는 영국의 비즈니스·에너지·산업 전략성이 자금 제공하는 프로젝트의 일환으로 Clean Air Power(클린 에어 파워)나 노팅엄 대학 등의 파트너와 연계해 대형차용 엔진으로 디젤을 암모니아로 대체 기술 개발에 종사하고 있다. 암모니아는 생산과 수송 인프라가 발달하고 있어 전기 구동으로는 대응할 수 없는 분야에서 이용하기 쉬운 연료라고 할 수 있다.

 이번 연구에서는 두 가지 접근법에 중점을 둡니다. 하나는 6기통 터보디젤 엔진의 듀얼 연료 시스템이다. 기존 엔진의 흡입구에 인젝터를 추가로 추가하고 암모니아를 주요 연료로 도입한다. 가까운 테스트를 실시할 예정.

 또 하나는 말레 독자적인 단기통 엔진을 사용하는 접근법이다. 종래의 스파크 플러그 대신에 프리챔버 점화 방식의 「MAHLE Jet Ignition(MJI)」라고 하는 기술 사용해 암모니아에 점화한다. 따라서, 화석 연료에 의한 점화원은 불필요해진다.

 MJI는 실린더 헤드에 설치된 작은 챔버로 점화하고, 발생한 고온 가스를 작은 구멍에서 주연료실로 보내, 나머지 혼합기를 빠르고 균일하게 점화하는 제트 점화 방식이다. 이것은 NOx와 같은 유해 물질을 거의 발생시키지 않고 효율적으로 연소시킨다. MJI에 의한 연소 속도의 향상은 연소 속도가 느린 암모니아를 사용하는 엔진의 과제를 해결할 수 있다고 한다.