俄羅斯烏拉爾聯(lián)邦大學烏拉爾動力學研究所研發(fā)出用甲醇給電動汽車發(fā)動機提供能量的技術。該技術還適用于能源和冶金工業(yè)。相關研究發(fā)表在《國際氫能雜志》上。
烏拉爾聯(lián)邦大學核電站和再生能源教研室主任謝爾蓋·謝克列英說,將甲醇注入燃料箱后,直接安裝在汽車內(nèi)部的空氣轉(zhuǎn)換器負責將甲醇轉(zhuǎn)換為氣體混合物,產(chǎn)生由氫和一氧化碳組成的混合物和合成氣,合成氣進入基于固體氧化物燃料電池的電化學發(fā)電機中。氫在電池陽極發(fā)生氧化,該化學反應產(chǎn)生的能量會轉(zhuǎn)化為電能,而一氧化碳則進入單獨的燃燒室,被空氣氧化并釋放熱能。熱能引發(fā)甲醇蒸發(fā)并加熱催化劑,促使甲醇轉(zhuǎn)化為氣體混合物。殘留的二氧化碳排放量非常少。
甲醇是一種非爆炸性物質(zhì),最簡單的酒精,生產(chǎn)成本很低,任何有機物中都可以提取甲醇,包括各種植物和固體生活垃圾。同時,基于固體氧化物燃料電池的發(fā)電機的效率超過42%,相當于未來最佳內(nèi)燃機的水平。
作為對比,將液態(tài)和氣態(tài)燃料能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率,柴油發(fā)動機為25%,汽油發(fā)動機約為20%。謝爾蓋·謝克列英稱,換句話說,與現(xiàn)有的內(nèi)燃機相比,產(chǎn)生單位能量所需要的燃料和氧化劑更少。因此,消耗的空氣更少,產(chǎn)生的二氧化碳、致命二氧化氮等燃燒產(chǎn)物也少得多。
此外,甲醇還可用來解決另一個問題:用核能生產(chǎn)固體氧化物燃料電池的“原料”。碳氫燃料轉(zhuǎn)化為氣體混合物需要的高溫是現(xiàn)在的輕水反應堆提供不了的。同時,用當代核反應堆(如快中子反應堆)從甲烷中獲取甲醇不僅可行,而且是能效最高的途徑。