最新一期《德国应用化学》杂志发表了一项突破性研究,该研究提出了一种革命性的氨气动力发动机理念。这种新概念旨在解决传统氨气燃烧的难题,并保持其零碳排放的特点。
研究小组放弃了直接燃烧氨气的做法,转而采用甲烷作为中间介质。通过甲烷燃烧与尾气现场处理相结合的方式,实现了氨气的清洁燃烧。这种方法既保留了氨气的环保属性,又避免了氨气燃烧可能引起的问题。
为了实现这一创新,研究团队精心打造了两种不同的反应途径:“空间解耦”和“空间耦合”。在“空间解耦”途径中,氨气在负载型钌团簇催化剂的作用下,完全分解为氮气和氢气。然后,这些氢气与尾气中的二氧化碳在负载型镍基催化剂的催化下,高效转化为甲烷,二氧化碳转化率高达97.4%,甲烷选择性几乎完美。
而“空间耦合”途径更为直接,它将氨气和尾气中的二氧化碳同时引入反应系统,直接生成氮气、甲烷和水。在这一过程中,氨和二氧化碳的转化率分别达到80.1%和49.3%,证明了该途径的实用性和高效性。
这两种途径的共同点在于,它们都实现了氨气与氧气的非直接接触反应,有效防止了氮气的过度氧化,避免了氮氧化物的产生。这一创新设计为氨气动力发动机的研发提供了新方向,也为传统甲烷燃料发动机的改进提供了可能。
研究团队通过详尽的实验数据和理论分析,证实了这一创新构想的实效性和可行性。他们坚信,随着研究的不断深入和技术的发展,这一成果有望引领清洁能源领域发生革命性变革。
该研究成果的发表,标志着氨气动力发动机技术取得了关键性进展,为全球能源转型和实现碳中和目标注入了新的活力。
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