氨或将成为氢能源汽车新燃料,是氢能源汽车要

来源:http://www.cnjeongwoo.com 作者:千羸国际官方网站 人气:64 发布时间:2019-06-14
摘要:今天的氢动力汽车研发如火如荼,因为使用氢动力汽车不会排放有害气体,而被外界广泛看好。不过,这并不意味着氢动力汽车完美无瑕,毫无问题。如何在高压的环境中储藏氢,让人

今天的氢动力汽车研发如火如荼,因为使用氢动力汽车不会排放有害气体,而被外界广泛看好。不过,这并不意味着氢动力汽车完美无瑕,毫无问题。如何在高压的环境中储藏氢,让人们一直忧心忡忡。氢的储藏是安置在车内,还是放在加油站的储气罐呢?如何建造一个足够大的氢燃料补给基础设施?这些想法常因计划显而易见的过于庞大而夭折。 今天一种新的物质进入科学家的视野:氨,化学式是NH3,经过裂化反应后分解成氮和氢。不过氨的裂化反应需要昂贵的催化剂,这样的催化剂用于汽车行驶上并不划算。 英国科学技术设施委员会的科学家相信,他们已经找到了不需要昂贵的催化剂就能分解氨的方法:这个新的裂化过程需要大量成本相对低廉的氨化钠将氢和氮分开来。氨自身会产生消耗,尽管这个过程也需消耗小部分的氢。氨的分裂反应仍然需要某个物质的帮助。科学与技术设施委员会提供的新反应过程,可以使所有必需的成分都装载在汽车上。比尔。大卫教授称:“我们估计一个氨分解反应堆还没有一个两公升的瓶子大,但它会为一个中档家庭轿车提供足够的氢燃料。” 不过有一个问题不容忽视,在氨消耗的过程中可能产生的副产品—有毒的氨氧化物该如何处理呢?大卫教授说:“我们已经考虑过如何尽可能使氨反应过程安全,并停止产生释放氨氧化物气体。”不过为此需要采取哪些措施至今还不甚明晰。但人们也已经知道,完全不会产生氨氧化物的氨反应过程是可以实现的,度且不会太难。 这一发现对那些担忧需要进行烦杂的基础设施建设以及安全问题的人来说无疑是个好消息:只需一个塑料油箱,氨就很容易地被装载上车了。更好的是,氨并不要求氢所需要的高压储存条件。在“加氨”的时候,人们就可以像使用加油站的油枪一样把液态氨加入油箱。而且,氨相对来说并不昂贵,资源丰富并且易于生产和运输。氨被普遍用于农业肥料生产,业已成为一个庞大的产业。 所以,氨是否会成为未来世界的新型燃料呢?“我们得拭目以待,因为目前我们还有许多问题需要解决。不过这些英国科学家的发现让未来充满希望”,科学与技术设施委员的创新负责人会凯特。罗内因说,“这个令人激动不已的研究可能会对固定和移动的能源解决方案产生无比巨大的影响。尽管这个研究还在起始阶段,这个富有创新的工作将会为解决如何完美使用氢作为新能源的探索提供新的思路。”目前,科学和技术设施委员会正在着手一个低能耗演示系统的项目,所以,让我们满怀期待地去了解氨作为一个新资源的可行性。

今天的氢动力汽车研发如火如荼,因为使用氢动力汽车不会排放有害气体,而被外界广泛看 好。不过,这并不意味着氢动力汽车完美无瑕,毫无问题。如何在高压的环境中储藏氢,让人们一直忧心忡忡。氢的储藏是安置在车内,还是放在加油站的储气罐 呢?如何建造一个足够大的氢燃料补给基础设施?这些想法常因计划显而易见的过于庞大而夭折。

相信80后的小伙伴们对《嘿!奔奔》这部日本动画片中那憨态可掬,一闻不到汽油味儿就撒泼打滚闹罢工的小汽车奔奔仍然记忆犹新,而传统汽车和汽油也似乎已经完全变成了反方的代名词,为汽车寻找新的可替代能源已经变得亟不可待。6月25日,丰田终于揭开了FCV氢燃料电池汽车的神秘面纱,同时也公布了其在日本国内的售价。

氨:氢能源汽车的曙光

丰田FCV开了这一缺口,未来世界各地的公路上不乏会看到氢能源汽车的身影,不过顶着这一堆概念噱头的氢燃料电池汽车也并非完全零污染排放的主。除此之外,

今天一种新的物质进入科学家的视野:氨,化学式是NH3,经过裂化反应后分解成氮和氢。不过氨的裂化反应需要昂贵的催化剂,这样的催化剂用于汽车行驶上并不划算。

  1. 一方面氢燃料不管是在车里还是在燃气补给站,高压储存的方式充满了安全隐患;

  2. 另一方面,如果要大量推广氢燃料汽车,那么势必需要修建同等规模的燃料加注站,这对车企和当地政府来说都是个不小的挑战。

英国科学技术设施委员会的科学家相信,他们已经找到了不需要昂贵的催化剂就能分解氨的方法:这个新的裂化过程需要大量成本相对低廉的氨化钠将氢和氮分开来。氨 自身会产生消耗,尽管这个过程也需消耗小部分的氢。氨的分裂反应仍然需要某个物质的帮助。科学与技术设施委员会提供的新反应过程,可以使所有必需的成分都 装载在汽车上。比尔·大卫教授称:“我们估计一个氨分解反应堆还没有一个两公升的瓶子大,但它会为一个中档家庭轿车提供足够的氢燃料。”

那么,汽车在使用氢能源时,到底有没有既安全又简单的方式呢?可能几位英国的科学家们已经找到了答案。

不过有一个问题不容忽视,在氨消耗的过程中可能产生的副产品——有毒的氨氧化物该如何处理呢?大卫教授说:“我们已经考虑过如何尽可能使氨反应过程安全,并停止产生释放氨氧化物气体。”不过为此需要采取哪些措施至今还不甚明晰。但人们也已经知道,完全不会产生氨氧化物的氨反应过程是可以实现的,度且不会太难。

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这一发现对那些担忧需要进行烦杂的基础设施建设以及安全问题的人来说无疑是个好消息:只需一个塑料油箱,氨就很容易地被装载上车了。更好的是,氨并不要求氢所需要的高压储存条件。在“加氨”的时候,人们就可以像使用加油站的油枪一样把液态氨加入油箱。而且,氨相对来说并不昂贵,资源丰富并且易于生产和运输。氨被普遍用于农业肥料生产,业已成为一个庞大的产业。

丰田燃料电池汽车FCV

所以,氨是否会成为未来世界的新型燃料呢?“我们得拭目以待,因为目前我们还有许多问题需要解决。不过这些英国科学家的发现让未来充满希望”,科 学与技术设施委员的创新负责人会凯特·罗内因说,“这个令人激动不已的研究可能会对固定和移动的能源解决方案产生无比巨大的影响。尽管这个研究还在起始阶 段,这个富有创新的工作将会为解决如何完美使用氢作为新能源的探索提供新的思路。”目前,科学和技术设施委员会正在着手一个低能耗演示系统的项目,所以, 让我们满怀期待地去了解氨作为一个新资源的可行性。

千羸国际官方网站,想必大家对氨气都不感到陌生(不知道的童鞋请自行脑补卫生间里那股异样的骚味),这种化学结构式为NH3的无色有刺激性气味的气体,可以通过裂化的方式分解成氮气和氢气。通常,氨气裂化的过程需要昂贵的催化剂参与,这显然没法用在对成本“锱铢必较”的汽车工业。来自英国科学技术理事会(STFC)的研究人员表示他们已经找到了无需造价高昂的催化剂参与就能裂化氨气的方式,而秘诀就在于氨基钠(sodium amide)这种物质,它可以将氢气和氮气轻松地剥离开来。

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氮气的裂化过程

其实,燃料电池除了可使用氢气作为能源之外,氨气本身同样也是一种能效很高的燃料,尽管燃烧过程中需要少量的氢气助燃,因此将氨气裂化就显得十分必要了。随着STFC最新研究成果的不断进展,目前所有必要的设备组件都可以顺利地在车上使用。Bill David教授告诉笔者说,“我们预计氨气的分解反应器体积将不会超过两升,但足可以应付一辆中级家庭用车的日常所需。”

那么氨气燃烧以后产生的有害氮氧化合物(NOx)气体该作何处理呢?David教授指出,STFC的研究人员一直在考虑如何保证使用氨气燃料的安全性,同时又可以完全实现氮氧化物的零排放。尽管具体该如何实施目前还不明确,但“氨气燃烧不产生NOx”在理论上是可以实现的,而且还不是很困难。

如果按照上述设想和STFC的研究成果来看,人们之前针对燃料加注站的建设以及燃料本身的安全问题所产生的困扰将荡然无存。氨气不仅不需要高压储存,一个塑料燃料罐足矣,还方便携带。而如果要补给能量,现在加油站的油泵完全可以满足液态氨气的加注需求。再者,氨气相对氢气价格便宜、来源丰富、生产运输都便利。目前固态氨的生产已足具规模,广泛被用作农作物的肥料。

照此来看,似乎未来汽车完全可以使用氨气作为可替代能源了,是吗?笔者这里并不能给小伙伴们一个肯定的答案,因为我们仍需要等待和观察,而且氨气裂化的过程中还有很多实际问题需要解决,但STFC的科学家们对此抱有十分大的憧憬。

STFC创新事业部的负责人Kate Ronayne表示这项研究对未来静态/移动能源解决方案能够产生巨大的影响。尽管仍处于起步阶段,研究氨气作为未来燃料汽车能源可以解决目前困扰氢燃料电池技术的主要壁垒。目前STFC正在制造一台低能耗的演示系统,相信不久就可以看到氨气作为能源替代品一展神通的“骚气”模样了,敬请期待哟!

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STFC的研究人员设计的低能耗氨气燃烧反应器

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