Dieselautos sind eine beliebte Wahl für diejenigen, die in Asien, Europa und anderswo ein Gebrauchtfahrzeug kaufen möchten. Denn Dieselautos sind kostengünstiger im Unterhalt, verbrauchen weniger Kraftstoff und haben eine längere Motorlebensdauer. Obwohl der Schadstoffausstoß eines Dieselmotors geringer ist als der eines Benzinmotors, stößt er dennoch krebserregende Stoffe, Stickoxide und Ruß aus. Ältere Modelle verfügen nicht einmal über die Abgaskontrollfunktionen neuerer Modelle.
Um die Emissionen zu reduzieren, verwenden Dieselfahrzeuge Filter, die Abgaspartikel und andere Schadstoffe auffangen. Der Austausch von Filtern kann jedoch Tausende von Dollar kosten, da sie aus Edelmetallen bestehen.
Um Ersatzfilter umweltfreundlicher und erschwinglicher zu machen, hat ein Team von Ingenieurstudenten der Bangladesh University of Engineering and Technology, Dhaka, eine Version auf Basis von Kohlenstoff und Bambus entwickelt. Die Idee der Green Warriors gewann den mit 300 US-Dollar dotierten Preis für die beste Wirkung im IEEE Women in Engineering Big Idea Pitch-Wettbewerb. Ziel des Wettbewerbs ist es, weibliche Ingenieurstudenten und Forscher zu mehr Unternehmertum zu ermutigen, um die Zahl der von Frauen geführten technischen Startups zu erhöhen.
„Wir haben festgestellt, dass alte Dieselautos erheblich zum CO₂-Ausstoß beitragen, und wir wollten etwas dagegen unternehmen“, sagte Teamleiterin Tasmiah Afrin in einem E-Mail-Interview.
„Unser revolutionärer Aktivkohlefilter stellt einen bedeutenden Fortschritt in puncto Umwelt- und Wirtschaftseffizienz dar“, ergänzte der Student der Elektrotechnik. „Die Filter können kohlenstoffbasierte Gase aus Fahrzeugabgasen schnell und effizient auffangen und so zu einer sofortigen Verbesserung der Luftqualität und einer Reduzierung der Kohlenstoffemissionen beitragen.“
Ein Partikelfilter auf Kohlenstoffbasis
Dieselmotoren produzieren mehr Schadstoffe als Benzinmotoren. Da die Partikel so klein sind, können sie problemlos einen Katalysator passieren, der die Schadstoffemissionen eines Fahrzeugs reduzieren soll. Daher werden Dieselpartikelfilter in die Abgasanlage eingebaut, in der Regel am Ausgang des Katalysators. Beim beliebtesten Typ wird der Auspuff durch eine keramische Wabenstruktur geleitet, die mit einer dünnen Schicht aus Edelmetallen wie Platin, Palladium oder Rhodium beschichtet ist.
„Unser Projekt“, erklärt Afrin, „basiert auf einem modifizierten Luftfilter für die in den Katalysator eintretende Luft.“
Der Prototypfilter von Green Warriors besteht aus Bambus und verwendet Kohlenstoffpellets, um die Emissionen weiter zu reduzieren.
Aktivkohlegranulat in einer Absorptionskammer und ein Metallgewebe bilden die Filter, erklärt Afrin. Die Gase passieren Doppel- oder Mehrfachkammern. Ihr Prototyp sei aerodynamischer und leichter als bestehende Modelle, die für Kohlefilter verwendet werden, sagt Afrin.
„Diese Filter bieten eine bemerkenswerte Verbesserung der Kosteneffizienz um 5 bis 7 % im Vergleich zu bestehenden Filtern, was sie zu einer kostengünstigeren Lösung für die Kohlenstoffabscheidung in Fahrzeugabgassystemen macht“, sagt sie. „Sie sind nicht nur wirtschaftlich, sondern bieten auch eine beeindruckende Absorptionsgeschwindigkeit. Dies bedeutet, dass die Filter kohlenstoffbezogene Treibhausgase aus Fahrzeugabgasen schnell und effektiv einfangen können, was zu einer sofortigen Verbesserung der Luftqualität und einer Reduzierung der Kohlenstoffemissionen beiträgt.
Sie schätzt, dass der Dieselpartikelfilter des Teams weniger kosten würde als ein aktueller Filter, der aufgrund seines Edelmetallgehalts einige tausend US-Dollar kosten kann.
Ein Filterwechselsystem
Die Filter sind nur ein Teil der Vision des Teams, die Automobilemissionen zu reduzieren. Der Pitch der Studenten umfasste auch ein von ihnen zu entwickelndes Transportmanagementsystem namens CarGreenTech und die dazugehörige Smartphone-App. Über die App können Besitzer älterer Dieselautos den Ersatzfilter erwerben oder einbauen lassen. Eine andere Möglichkeit wäre, dass CarGreenTech das alte Auto kauft, es mit einem neuen Filter ausstattet und das Fahrzeug weiterverkauft. Ziel sei es, die Lebensdauer dieser älteren Fahrzeuge zu verlängern, sagt Afrin.
„CarGreenTech ist eine Plattform, um bestehende Fahrzeuge klimafreundlicher zu machen, also eine Komplettlösung“, erklärt Afrin. „Es fängt Kohlenstoff aus den Abgasen von Dieselmotoren mithilfe von mehrschichtigen Aktivkohlefiltern auf und recycelt ältere Autoteile über eine Business-to-Business- und Business-to-Business-Lösung für den Kauf/Verkauf/Aufrüstung von Autos und Verbrauchern.“ Ein Motivator für studentisch geführte Startups
Zum Team gehören außerdem Ishman Tasnim, Fahmida Sultana Naznin und Nusrat Subah Shakhawat. Tasnim studiert Industrie- und Produktionstechnik und Naznin studiert Informatik und Ingenieurwesen. Shakhawat schloss kürzlich sein Studium der Elektrotechnik ab.
Der Mentor des Teams war IEEE-Mitglied und Universitätsprofessor Toufiqur Rahman Shuvo.
Die Studenten sind alle Mitglieder der IEEE-Studentenabteilung der Bangladesh University of Engineering and Technology.
„IEEE WIE hat einen großen Einfluss auf die Motivation studentischer Startups wie unseres“, sagt Afrin. „Die Teilnahme am IEEE WIE Pitch Competition war eine unserer besten Entscheidungen. Wir waren von der Jury sehr motiviert und erhielten eine Auszeichnung für unsere Arbeit.
Der IEEE WIE-Wettbewerb wurde vom IEEE Life Membership Committee und Smart WTI, einem Anbieter von IoT-/künstlichen Wassermanagementlösungen, gesponsert. Das Unternehmen unterstützt Initiativen, die zu einer grüneren und nachhaltigeren Zukunft beitragen wollen.