欢迎来到中国科协航空发动机产学联合体!
当前位置: 首页 >> 详情
详情
科学家设计更清洁的燃氢内燃机
关键词:      时间:2024-10-21

【据航空在线网站2024年10月10日报道】罗罗公司是几家研究液氢燃烧技术为新一代可持续发展飞机提供动力的原始设备制造商之一。该公司及其合作伙伴最近运行了100%氢燃料的珍珠700商务飞机发动机。

在寻求更可持续的飞机推进系统的过程中,燃氢内燃机引起了原始设备制造商的兴趣,例如空客和英国罗罗公司正在研究燃氢不会产生导致地球变暖的碳排放。然而,它并不是完全零排放。与消耗化石燃料的同类发动机非常相似,燃氢发动机产生氧化氮(氮氧化合物)污染空气并导致地面臭氧的形成,臭氧是损害人类健康烟雾的主要成分。

为了帮助解决这个问题,加州大学河滨分校的研究人员发现了一种低成本方法,通过提高催化转化器的效率来减少氢燃烧发动机的氮氧化合物的污染。他们通过在铂催化剂中注入一种被称为“Y型沸石”的多孔材料来实现这一点,并将这一结果发表在《自然通讯》杂志上。

氢发动机通过燃烧氢和氧来工作,产生的能量只有水蒸气作为副产品。实际上,燃烧所需的高温会引发地球大气中的化学反应,将氮和氧转化为一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这些有害气体统称为氮氧化合物。

催化转换器通过将氮氧化合物分解成无害的氮气和水蒸气来减少污染。然而,没有一个催化转换器是100%有效的。加州大学河滨分校的研究人员发现,通过将Y型沸石注入铂催化转化器后,可转化高达五倍的氮氧化合物(与含有常规铂催化剂的催化转化器相比)。

Y型沸石是一种合成类型的矿石,主要由硅、铝和氧组成的化合物。沸石不是催化剂,但它们可以通过捕获氢气燃烧过程中产生的更多水来使铂催化剂更有效。根据研究人员的说法,创造一个更加富含水的环境有助于促进催化转化器中的化学反应。

该研究的主要作者之一刘莉萍解释说,不需要使用复杂的化学或其他物理过程,只要将铂和沸石两种材料混合在一起进行反应,就可提高反应的活性和选择性。

根据加州大学的声明,注入沸石的催化转化器正在申请专利,研究人员预计这项技术将由为这项研究提供资金的德国跨国化学公司巴斯夫(BASF)商业化。