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俄羅斯研發(fā)出用甲醇給電動汽車發(fā)動機提供能量的技術(shù)

2021-07-30 12:51:36 來源：科技日報

俄羅斯烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)烏拉爾動力學(xué)研究所研發(fā)出用甲醇給電動汽車發(fā)動機提供能量的技術(shù)。該技術(shù)還適用于能源和冶金工業(yè)。相關(guān)研究發(fā)表在《國際氫能雜志》上。

烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)核電站和再生能源教研室主任謝爾蓋·謝克列英說，將甲醇注入燃料箱后，直接安裝在汽車內(nèi)部的空氣轉(zhuǎn)換器負責將甲醇轉(zhuǎn)換為氣體混合物，產(chǎn)生由氫和一氧化碳組成的混合物和合成氣，合成氣進入基于固體氧化物燃料電池的電化學(xué)發(fā)電機中。氫在電池陽極發(fā)生氧化，該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量會轉(zhuǎn)化為電能，而一氧化碳則進入單獨的燃燒室，被空氣氧化并釋放熱能。熱能引發(fā)甲醇蒸發(fā)并加熱催化劑，促使甲醇轉(zhuǎn)化為氣體混合物。殘留的二氧化碳排放量非常少。

甲醇是一種非爆炸性物質(zhì)，最簡單的酒精，生產(chǎn)成本很低，任何有機物中都可以提取甲醇，包括各種植物和固體生活垃圾。同時，基于固體氧化物燃料電池的發(fā)電機的效率超過42%，相當于未來最佳內(nèi)燃機的水平。

作為對比，將液態(tài)和氣態(tài)燃料能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率，柴油發(fā)動機為25%，汽油發(fā)動機約為20%。謝爾蓋·謝克列英稱，換句話說，與現(xiàn)有的內(nèi)燃機相比，產(chǎn)生單位能量所需要的燃料和氧化劑更少。因此，消耗的空氣更少，產(chǎn)生的二氧化碳、致命二氧化氮等燃燒產(chǎn)物也少得多。

此外，甲醇還可用來解決另一個問題：用核能生產(chǎn)固體氧化物燃料電池的“原料”。碳氫燃料轉(zhuǎn)化為氣體混合物需要的高溫是現(xiàn)在的輕水反應(yīng)堆提供不了的。同時，用當代核反應(yīng)堆（如快中子反應(yīng)堆）從甲烷中獲取甲醇不僅可行，而且是能效最高的途徑。

標簽：電動汽車發(fā)動機提供能量再生能源固體氧化物燃料電池