ما هو SCR؟

التخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR) هو نظام متقدم لتقنية التحكم في الانبعاثات النشطة يستخدم في محركات الديزل.


What is SCR?


ما هو التخفيض التحفيزي الانتقائي؟
التخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR) هو نظام متقدم لتقنية التحكم في الانبعاثات النشطة يقوم بحقن عامل اختزال سائل من خلال محفز خاص في تيار عادم محرك ديزل. عادةً ما يكون مصدر الاختزال هو اليوريا من فئة السيارات ، والمعروف باسم سائل عادم الديزل (DEF). يطلق DEF تفاعلًا كيميائيًا يحول أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وماء وكميات ضئيلة من ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وهي مكونات طبيعية للهواء الذي نتنفسه ، ثم يتم طرده عبر أنبوب عادم السيارة.
تم تصميم تقنية SCR للسماح بتفاعلات اختزال أكسيد النيتروجين (NOx) في جو مؤكسد. يطلق عليه "انتقائي" لأنه يقلل من مستويات أكاسيد النيتروجين باستخدام الأمونيا كمختزل داخل نظام محفز. يُعرف التفاعل الكيميائي باسم "الاختزال" حيث يكون أد بلو AdBlue هو العامل المختزل الذي يتفاعل مع أكاسيد النيتروجين لتحويل الملوثات إلى نيتروجين وماء وكميات ضئيلة من ثاني أكسيد الكربون. يمكن تكسير أد بلو AdBlue بسرعة لإنتاج الأمونيا المؤكسدة في تيار العادم. يمكن لتقنية الاختزال الحفزي الانتقائي وحدها أن تحقق تخفيضات لأكاسيد النيتروجين تصل إلى 90 في المائة.


What is SCR?


*Schematic is not representative of all manufacturers' approach to achieve near zero emissions.

لماذا يعد SCR مهمًا؟

تعد تقنية SCR واحدة من أكثر التقنيات فعالية من حيث التكلفة والأكثر كفاءة في استهلاك الوقود المتاحة للمساعدة في تقليل انبعاثات محركات الديزل. يجب أن تفي جميع محركات شاحنات الديزل للخدمة الشاقة التي تم إنتاجها بعد 1 يناير 2010 بأحدث معايير انبعاثات وكالة حماية البيئة ، وهي من بين الأكثر صرامة في العالم ، مما يقلل من الجسيمات (PM) وأكاسيد النيتروجين (NOx) إلى مستويات قريبة من الصفر. يمكن لـ SCR تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة تصل إلى 90 في المائة مع تقليل انبعاثات الهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون في نفس الوقت بنسبة 50-90 في المائة ، وانبعاثات الجسيمات بنسبة 30-50 في المائة. يمكن أيضًا دمج أنظمة الاختزال الحفزي الانتقائي (SCR) مع مرشح جسيمات الديزل لتحقيق تخفيضات أكبر للانبعاثات للجسيمات. في صناعة النقل بالشاحنات التجارية ، أبلغ بعض مشغلي الشاحنات المجهزين بنظام SCR عن تحقيق مكاسب في استهلاك الوقود بنسبة 3-4 بالمائة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تفي معدات الطرق الوعرة ، بما في ذلك معدات البناء والزراعة ، بمعايير الانبعاثات الخاصة بوكالة حماية البيئة من المستوى 4 التي تتطلب تخفيضات مماثلة في أكاسيد النيتروجين والجسيمات والملوثات الأخرى. SCR هي إحدى التقنيات التي يمكن أن تساعد معدات الطرق الوعرة على تلبية معايير الانبعاثات الصارمة هذه.


What is SCR?


أين يتم استخدام SCR؟
تم استخدام الاختزال الحفزي الانتقائي (SCR) لعقود لتقليل انبعاثات المصادر الثابتة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز السفن البحرية في جميع أنحاء العالم بتقنية SCR ، بما في ذلك سفن الشحن والعبارات وزوارق القطر. مع عائدها الفائق في كل من الفوائد الاقتصادية والبيئية ، يتم التعرف على SCR أيضًا على أنها تقنية التحكم في الانبعاثات مفيدة بشكل خاص في تلبية معايير انبعاثات محركات الديزل الخاصة بوكالة حماية البيئة الأمريكية 2010 للمركبات الثقيلة ومعيار انبعاثات المستوى 4 للمحركات الموجودة في معدات الطرق. توجد أنظمة SCR أيضًا في العدد المتزايد من سيارات الركاب التي تعمل بالديزل.
ما هي الاعتبارات الخاصة لاستخدام SCR؟
أحد الجوانب الفريدة للمركبة أو الماكينة المزودة بنظام SCR هو الحاجة إلى تجديد سائل عادم الديزل (DEF) على أساس دوري. يتم حمل أد بلو AdBlue® في خزان على متن المركب ، والذي يجب أن يتم تجديده بشكل دوري بواسطة المشغل بناءً على تشغيل السيارة. بالنسبة للمركبات الخفيفة ، عادةً ما تحدث فترات إعادة تعبئة سائل أد بلو AdBlue® في وقت قريب من تغيير الزيت الموصى به ، بينما يختلف تجديد أد بلو AdBlue للمركبات الثقيلة والآلات والمعدات على الطرق الوعرة تبعًا لظروف التشغيل ، وعدد الساعات المستخدمة ، والأميال المقطوعة ، والحمل العوامل واعتبارات أخرى.
DEF هو جزء لا يتجزأ من نظام التحكم في الانبعاثات ويجب أن يكون موجودًا في الخزان في جميع الأوقات لضمان استمرار تشغيل السيارة أو الجهاز. يؤدي انخفاض عرض أد بلو AdBlue® إلى إطلاق سلسلة من المؤشرات المرئية والمسموعة المتصاعدة للسائق أو المشغل. بمجرد وصول الخزان إلى مستوى معين بالقرب من الفراغ ، قد يتم قفل نظام التشغيل في المرة التالية التي يتم فيها استخدام السيارة ، مما يمنع السيارة من بدء التشغيل بدون أد بلو AdBlue® المناسب. توسعت البنية التحتية لتوزيع أد بلو AdBlue على الصعيد الوطني بسرعة لتلبية احتياجات سوق تكنولوجيا SCR المتنامي.
توجد الخزانات الموجودة على متنها لتخزين أد بلو AdBlue® في منطقة الإطارات الاحتياطية لمركبات الركاب ، بينما تحتوي مقطورات الجرارات عادةً على خزان DEF جنبًا إلى جنب مع خزان سرج وقود الديزل. يلزم التخزين المناسب لعامل أد بلو AdBlue® لمنع السائل من التجمد عند درجات حرارة أقل من 12 درجة فهرنهايت ، وتحتوي معظم أنظمة توزيع سائل أد بلو AdBlue على أجهزة تدفئة.

ما هو مستقبل تكنولوجيا SCR؟
أعلنت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) عن بذل جهود لتطوير معايير أكثر صرامة لانبعاثات العادم للمركبات التجارية التي تقترب من الصفر من خلال "مبادرة الشاحنات الأنظف". ستكون التحسينات والتحسينات على أنظمة SCR تقنية مهمة لتقديم انبعاثات أقرب إلى الصفر. ستلعب أحداث الجرعات والتصاميم المدمجة ووضع أنظمة SCR المدمجة في المركبات التجارية دورًا مهمًا في تقليل الانبعاثات.