俄羅斯烏拉爾聯邦大學專家提出用甲醇為電動汽車發電

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烏拉爾聯邦大學 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 26.07.2021
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俄羅斯烏拉爾聯邦大學烏拉爾動力學研究所教授謝爾蓋•謝克列英和阿列克謝•杜比寧發明一種用甲醇給電動汽車發動機提供能量的技術。

烏拉爾聯邦大學核電站和再生能源教研室主任謝克列英稱:“我們將甲醇注入燃料箱。負責將甲醇轉換為氣體混合物的空氣轉換器直接安裝在汽車內部。產生的由氫和一氧化碳組成的混合物或合成氣很少,這是電動汽車發動機運行所需要的。”

合成氣進入基於固體氧化物燃料電池的電化學發電機中。氫在電池陽極發生氧化,該化學反應產生的能量會轉化為電能。而一氧化碳則進入單獨的燃燒室,被空氣氧化並釋放熱能。熱能引發甲醇蒸發並加熱催化劑,促使甲醇轉化為氣體混合物。殘留的二氧化碳排放量非常非常少。

甲醇是一種非爆炸性物質,最簡單的酒精,生產成本很低: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,基於固體氧化物燃料電池的發電機的效率超過42%,相當於未來最佳內燃機的水平。作為對比:將液態和氣態燃料能量轉化為機械能的效率,柴油發動機為25%,汽油發動機約為20%。

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謝克列英說:“換句話說,與現有的內燃機相比,產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,產生的二氧化碳、致命二氧化氮等燃燒產物也少得多。”

此外,甲醇還可用來解決烏拉爾聯邦大學專家研究的另一個問題:用核能生產固體氧化物燃料電池的“原料”。碳氫燃料轉化為氣體混合物需要的高溫是現在的輕水反應堆提供不了的。同時,用當代核反應堆(如快中子反應堆)從甲烷中獲取甲醇不僅可行,而且是能效最高的途徑。

謝克列寧和杜比寧提出的甲醇加工方法還適用於能源和冶金工業。此項研究是專家根據俄羅斯科學和高等教育部所下達任務開展的五年期項目“冶金和能源企業氫能利用熱力學分析”的一部分。

相關論文發表在《國際氫能雜誌》(International Journal of Hydrogen Energy)上

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