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從燃油到燃氫 內(nèi)燃機像低碳時代邁進
2022年09月16日 11:28:56
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5613
如今，能源已經(jīng)成為了人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們的衣食住行在一定程度上都依賴著能源產(chǎn)業(yè)。也正應(yīng)如此，能源的發(fā)展在國民經(jīng)濟建設(shè)中占據(jù)了重要的地位，被認為是驅(qū)動城市運轉(zhuǎn)的“血液”。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】如今，能源已經(jīng)成為了人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們的衣食住行在一定程度上都依賴著能源產(chǎn)業(yè)。也正應(yīng)如此，能源的發(fā)展在國民經(jīng)濟建設(shè)中占據(jù)了重要的地位，被認為是驅(qū)動城市運轉(zhuǎn)的“血液”。
而提到能源，“電能”與“燃料”是兩個很難規(guī)避的話題。電能是目前能源的主要形式，被應(yīng)用在動力、照明、化學(xué)、紡織、通信、廣播等各個領(lǐng)域。可以說，我們的工作生活依賴用電，娛樂消遣同樣依賴用電，電能為科學(xué)技術(shù)發(fā)展、人民經(jīng)濟建設(shè)提供了“源動力”。
燃料則是現(xiàn)在能源的主要儲能載體，與電能一樣，燃料同樣被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活，并且在能源生產(chǎn)以及交通運輸環(huán)節(jié)中，有著暫時無法被完美取代的地位。而我們目前使用的電能，有很大一部分也是來自于燃煤發(fā)電，這種發(fā)電模式本身也是在使用燃料。不過這也導(dǎo)致了電能本身的一些矛盾。
電能的主要特點便是其經(jīng)濟實惠的同時，又具備清潔易控的特點。但燃煤發(fā)電在發(fā)電的過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，因此從這個角度來說，電能中其實也存在很大一部分“并不清潔”。事實上，這也是為什么如今越來越多的國家開始投入太陽能、風(fēng)能等更加綠色的能源產(chǎn)業(yè)中，嘗試用綠色發(fā)電模式取代燃煤發(fā)電的原因。
不過這也反應(yīng)了另一個問題——內(nèi)燃機。事實上，在交通業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域，內(nèi)燃機依舊是重要的工具或者說設(shè)備的重要部件，而內(nèi)燃機是通過燃燒化石燃料工作的，這種工作模式暫時無法被電能取代，這也就導(dǎo)致了內(nèi)燃機的使用往往伴隨著高碳排。
但好在，綠色電能的發(fā)展為內(nèi)燃機提供了新的發(fā)展可能——氫能。氫氣完全燃燒之后副產(chǎn)物只有水，因此是一種理想的儲能載體，而氫氣的生產(chǎn)一般依靠電解水來實現(xiàn)。換言之，只要保證電解水使用的是“綠色電能”(即采用太陽能、風(fēng)能等模式生產(chǎn)的電能)，那么獲得的氫氣也是“綠氫”(即生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生碳排放)。之后，問題的難點就只剩下如何讓內(nèi)燃機可以燃氫使用了。
而就在最近目前我國排量最大、馬力最大的燃氫發(fā)動機在高效節(jié)能環(huán)保內(nèi)燃機國家工程研究中心成功點火，據(jù)了解，改燃氫發(fā)電機排量達到15.93升，最大馬力達到560馬，為“氫燃料+發(fā)動機”的市場發(fā)展發(fā)現(xiàn)提供了重要的數(shù)據(jù)支持(參考資料來源：科技日報)。
而從技術(shù)本身來說，由于氫氣燃燒快、擴散快、易點燃的特點，燃氫發(fā)動機的設(shè)計需要規(guī)避回火、早燃、爆震等問題，還要對結(jié)構(gòu)以及排水、排溫處理系統(tǒng)進行優(yōu)化，因此其設(shè)計生產(chǎn)的難度非常高。這些也直接反應(yīng)在了燃氫內(nèi)燃機的制造成本上。所以說，燃氫發(fā)動機的成功，一定程度上也證明了，我國正在逐漸擺脫內(nèi)燃機氫能利用發(fā)展路上的制、儲、運限制，與產(chǎn)業(yè)化難難題。綜合考慮，或許未來燃氫內(nèi)燃機會成為市場主流，將內(nèi)燃機推向低碳，改變目前的能源市場。
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