新型儲氫航空燃油:清潔能源革命的關鍵突破
科學家們研發出一種以木質素為基礎的航空燃油,它能夠以穩定的液態形式儲存氫氣,為加壓氫氣儲存提供了一種更安全、更高效的替代方案。這項創新成果有望推動永續航空和清潔能源技術的發展。
一個國際科學家團隊開發出一種利用木質素航空燃油儲存和釋放易揮發氫氣的方法,這可能會促進永續能源解決方案的進步。華盛頓州立大學教授楊斌及其同事在近期發表於《國際氫能期刊》的一項研究中表明,他們研發的木質素航空燃油能夠以穩定的液態形式化學結合氫氣。這一突破對燃料和運輸行業具有重大意義,有可能簡化氫氣作為高能、零排放燃料源的儲存和利用過程。
楊斌表示,這種基於木質素航空燃油的新技術能夠在易於處理的永續航空燃油中實現高效、高密度的氫氣儲存,從而無需使用加壓儲罐進行儲存和運輸。
在這項研究中,華盛頓州立大學、太平洋西北國家實驗室、紐黑文大學和加拿大自然資源部的研究人員著手解決將氫氣用作燃料源的主要挑戰之一。氫作為最輕的元素,其低密度和易爆性質使得儲存和運輸在技術上具有挑戰性,效率低下且成本高昂。
1月份的文章詳細描述了研究團隊如何利用化學反應發現了新的儲氫過程,該反應從木質素航空燃油中產生芳香族碳和氫氣。這種木質素航空燃油是楊斌實驗室基於植物中發現的有機聚合物木質素開發的一種實驗性燃料。
楊斌指出,氫是一種多功能的能源載體,有助於美國實現零排放交通、可再生能源整合和工業脫碳的目標。這一發現也為楊斌在華盛頓州立大學研發的木質素航空燃油開闢了新用途。此前,他曾測試了一種利用農業廢棄物製造這種燃油的新連續過程。實驗表明,這種可持續生產的燃油能夠提高發動機效能和效率,同時避免了傳統燃油中導致汙染的芳香族化合物。
楊斌表示,這項創新為與現有基礎設施的相容性以及可擴充套件生產的經濟可行性提供了有希望的機會。它可能有助於建立一個協同系統,提高永續航空燃油和氫技術的效率、安全性和生態效益。
接下來,華盛頓州立大學的研究人員將與紐黑文大學的科學家合作,設計一種由人工智慧驅動的催化劑,以增強和完善反應過程,使其更高效、更具成本效益。
參考文獻:《木質素航空燃油的原位脫氫:一種新型永續液態有機氫載體》,作者Andrew S. Lipton、Terak Ibrahim、William Schwartz、Rafal Gieleciak、Dequan Xiao和楊斌,2024年12月14日,《國際氫能期刊》。DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.12.082 。該研究的資金來自美國能源部能源效率和可再生能源辦公室及其氫與燃料電池技術辦公室。