國際權(quán)威學術(shù)期刊《德國應(yīng)用化學》近期刊載了一項創(chuàng)新研究，該研究提出了一種全新的氨氣動力發(fā)動機概念，旨在克服傳統(tǒng)氨氣燃燒的局限性，同時保持其零碳排放的優(yōu)勢。
研究團隊摒棄了直接燃燒氨氣的傳統(tǒng)方法，而是巧妙地引入甲烷作為中介，通過甲烷燃燒與尾氣原位處理的結(jié)合，間接實現(xiàn)了氨氣的清潔燃燒。這一方法不僅保留了氨氣的環(huán)保特性，還有效避免了氨氣燃燒可能帶來的問題。
為實現(xiàn)這一創(chuàng)新構(gòu)想，研究團隊精心設(shè)計了兩種截然不同的反應(yīng)路徑：“空間解耦”與“空間耦合”。在“空間解耦”路徑中，氨氣首先通過負載型釕團簇催化劑的作用，完全裂解為氮氣和氫氣。隨后，這些氫氣與尾氣中的二氧化碳在負載型鎳基催化劑的催化下，高效轉(zhuǎn)化為甲烷，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率高達97.4%，甲烷的選擇性也接近完美。
相比之下，“空間耦合”路徑則更為直接，它將氨氣和尾氣中的二氧化碳同時引入反應(yīng)體系，直接反應(yīng)生成氮氣、甲烷和水。這一過程中，氨和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率分別達到80.1%和49.3%，展現(xiàn)了該路徑的可行性和效率。
這兩種路徑的共同之處在于，它們都實現(xiàn)了氨氣與氧氣的非直接接觸反應(yīng)，從而有效防止了氮氣的過度氧化，避免了氮氧化物的生成。這一創(chuàng)新設(shè)計不僅為氨氣動力發(fā)動機的研發(fā)提供了新的思路，也為傳統(tǒng)甲烷燃料發(fā)動機的改造升級提供了可能。
研究團隊還通過詳細的實驗數(shù)據(jù)和理論分析，驗證了這一創(chuàng)新構(gòu)想的有效性和可行性。他們相信，隨著研究的深入和技術(shù)的完善，這一創(chuàng)新成果有望在未來為清潔能源領(lǐng)域帶來革命性的變化。
這一研究成果的發(fā)布，標志著氨氣動力發(fā)動機技術(shù)邁出了重要的一步，也為全球能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標的實現(xiàn)提供了新的動力。
