运输脱碳最干净的方法是什么。 最近几年来，伴随着全球变暖的加剧和传统化石能源易受动荡影响，清洁能源尤其是新兴的氢能的开发利用大大加快电动汽车和氢燃料电池是帮助我们实现这一目标的最突出的技术之一可是，由于成本和缓慢的采用速度，这些技术并没有显著减少我们的整体排放量 幸运的是，新南威尔士大学的研究人员可能刚刚创造了一种近乎完美的桥接技术，可以轻松地将柴油发动机改造为使用氢气作为燃料来减少碳排放，但他们是如何做到的呢这会导致碳中和革命吗 悉尼新南威尔士大学的研究人员改装了一台柴油发动机，在一台氢—柴油双燃料直喷轻型单缸压燃式发动机中实现了高达90%的氢能量，减排85%，每千瓦时仅90g，发动机效率提升26%！ 燃料的石油衍生部分可以很容易地被生物燃料取代，发动机只需稍加修改就可以完全实现碳中和另外，发动机不一定要用高纯度氢气，也可以用更便宜更容易生产的低纯度氢气 但是这个引擎是怎么工作的呢为什么比纯生物柴油发动机或者纯氢内燃机好原因有三:NOx排放，效率，供应链可靠性 为什么选择氢动力双燃料发动机。 第一，氮氧化物柴油机和汽油机的工作方式完全不同取代火花触发燃烧，他们使用压缩当活塞被拉下时，它会吸入空气和汽化的柴油，然后在气缸中混合在一起当活塞上升时，它将压缩这种气体，从而加热它活塞压缩的压力可以加热到足以燃烧，从而将活塞推回到原来的位置 氢可以用于相同的压燃式发动机，但它有两个明显的缺点首先，它的效率不是很高，这意味着它产生的功率要小得多这是因为氢气的燃烧速度比柴油快得多，所以它会在活塞到达气缸底部之前就燃尽这减少了施加在气缸上的力，从而降低了发动机的功率 其次，空气和氢气的均匀混合物将产生比柴油更多的NOx排放柴油发动机内部的高压和高温环境导致氮气与氧气反应产生氮氧化物然后这些排放物被云层吸收，产生酸雨，从而造成巨大的环境破坏但是由于氢气燃烧速度更快，它最终会在比普通柴油更高的压力下燃烧这导致氢动力柴油发动机产生更高水平的氮氧化物 那么为什么不是纯生物柴油呢生物燃料有一个主要问题它们夺走了我们的食物供应，导致栖息地丧失长话短说，如果我们要使用生物燃料，我们需要非常小心地使用它们，以避免造成生态和人道主义危机 氢双燃料发动机的工作原理 双燃料发动机难能可贵的是，研究团队保留了原发动机中的柴油喷射装置，直接在气缸中加入氢燃料喷射，使发动机能够以每分钟2000转的恒定转速运行。 更重要的是，该团队的努力还找到了一种方法来消除与氢发动机相关的高NOx排放研究人员没有像许多人预期的那样，将所有的氢气放入发动机并充分混合，而是分层添加，这可以显著减少NO x的排放 这样可以减缓氢气的火焰速度，也意味着氢气可以对活塞产生更大的作用力，在低得多的压力下燃烧此外，氢气也可以在理想的时间通过这个点注入，也就是说发动机的某些部位存在氢气，而其他部位较少 一般来说，双燃料发动机减少了导致酸雨和空气污染的氮氧化物的排放。 理论上，以这种方式制造使用氢作为唯一燃料的发动机是可能的可是，研究人员希望改造柴油发动机以实现更快的普及，因此这些发动机以不同的方式制造因此，他们仍然需要使用10%的柴油燃料来保持气缸正常点火但是总体结果还是很不错的该发动机可以以碳中性的方式运行，不会对生态造成灾难性影响，并且比标准柴油发动机更清洁 这就是这台不可思议的引擎的工作原理。 氢双燃料发动机的优势 这个系统可以很容易地改装成任何柴油发动机因此，从拖拉机到采矿钻机，卡车甚至火车的一切都可以以非常低的成本快速切换到该系统这项技术可能是让这些关键车辆实现碳中和的最快方法 此外，氢的基础设施应该很容易建造，并且可以用很少的成本生产大量的低纯度氢但是这种氢基础设施也可以有惊人的效率氢电池技术的一个重要问题是其整体效率 给电解器供电然后将氢气精炼到足够高的纯度是非常耗能和低效的可是，使用氢双燃料发动机可以解决这些问题，因为它可以用更少的能量做更多的事情氢动力双燃料发动机只需要使用低纯度的氢气就可以正常运转，产生同样的动力可以用更少的能量再加上这款双燃料发动机带来的能效提升，应该会有相当不错的综合效率 考虑到这一切，难怪这些研究人员希望在未来12—24个月内将这款引擎商业化在一年左右的时间里，世界各地的人们可能会将他们的商用和农用柴油发动机转换为碳中性，超高效和清洁燃烧的双燃料氢柴油发动机 标签 这些转换的实际后勤工作将会很困难毕竟，不是所有的柴油发动机都是以同样的方式制造的，所以他们可能必须一次专注于一种类型的发动机 但至少在理论上，这是一种将柴油动力汽车快速转化为碳中性汽车的绝佳方式这种桥接技术可能正是我们在逐步采用电动汽车技术的同时抵御气候变化所需要的 郑重声明：此文内容为本网站转载企业宣传资讯，目的在于传播更多信息，与本站立场无关。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。 |
