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採礦業的巨型卡車柴油機改裝使用氫燃料,這意味著二氧化碳排放大幅度減少

這種新型的氫柴油混合發動機被起了「第二個寶寶」的暱稱,它有助於讓澳大利亞的重工業減少碳排放。

巨大的試驗台安裝在一個單獨的房間裏,試驗台上的發動機在外表上同其他類型的發動機大同小異,但在它的金屬外殼下是具有可能改變遊戲規則的新技術。

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澳大利亞新南威爾士大學(UNSW)的工程師說,他們成功地將常規柴油機進行了改造,它能夠使用氫和少量柴油的混合燃料,這種被登記專利的技術能夠將二氧化碳排放減少85%以上。

這是新南威爾士大學機械和製造工程專業的肖恩·郭(Shawn Kook,音譯)教授和他的團隊的技術成果。

肖恩·郭教授在他在悉尼的實驗室裏對BBC記者說,「將現有的柴油發動機改造成使用清潔燃料的氫發動機吸引了巨大的關注和興趣。」 許多問詢來自德國,南非,巴西,日本和中國。

他補充說,「我們將氫直噴系統安裝在現有的柴油機裏面,這種技術能夠應用於任何常規發動機。」

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按照郭教授的說法,他們的技術的獨特性在於它能將氫和柴油混合,把混合燃料送進活塞發動機內產生燃燒。

郭教授說,改裝柴油機讓它們使用氫燃料吸引來多方的興趣

和化石燃料不同,氫燃料燃燒的時候不產生二氧化碳,因此氫被視為綠色燃料來源。

新南威爾士大學的混合柴油機使用的燃料中90%是氫,但是加入氫是個精心計算的過程。

郭教授解釋說,如果沒有在適當的時機在混合燃料中添加氫,「就會發生爆炸,能將整個系統燒燬」。

他說研究表明在發動機氣缸內對氫和空氣混合加以控制,能有助於抵消有害的二氧化氮排放,這一直是對氫發動機進行商業化應用的障礙。

悉尼研究團隊認為,只需幾個月後,採礦業,交通和農業中的任何柴油機卡車和動力設備都可以安裝新型的混合系統。

不過,郭教授懷疑汽車行業是否會對混合燃料技術感興趣,在汽車行業中電力和混合動力車輛已經有了很大發展,它們正在取代柴油汽車。

不過他說澳大利亞價值億萬的採礦業需要某種解決方案,將礦業當中所有的柴油動力設備盡快進行改裝。

這台普通的柴油機使用的混合燃料中氫佔多達90%

他說,「我們已經有了如此多的柴油動力發電機,巨型卡車和地下機械。我們如何減少這些已有的柴油發動機的碳排放呢?一個辦法就是停用所有這些機器,然後引用新技術,這個過程需要數十年。」

利用混合型發動機使用氫-柴油混合燃料的計劃,在沒有氫燃料的情況下,這種發動機還能返回只使用柴油的狀況。

郭教授希望他研發的新一代發動機能在兩年內實現商業化。

悉尼一個公益智庫「氣候能源資助」的負責人巴克利(Tim Buckley)認為,這種技術有很大潛力,將「大幅度改變澳大利亞的採礦業」。

他說, 」對我所作工作 --評估什麼是不切實際的樂觀、什麼是現實 -- 的懷疑態度一直存在。即使如此,新南威爾士大學取得的突破的確看上去很務實。如果他們能成功,這會帶來巨大的機會。」

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澳大利亞的這個團隊是研發混合柴油發動機全球競賽的一部分。其他國家的工程師也在努力致力於新概念和設計,但是悉尼的研發團隊認為他們有領先的地方。

新南威爾士大學來自中國的博士生劉新宇(Xinyu Liu,音譯)說,他認為同世界其他研究團隊相比,他們取得了更高的氫同柴油的混合比例。

他說,「就排放和二氧化碳而言,我們的方法比其他方法降低排放幅度更大。整個概念已經通過使用已有的小型發動機得到了證明。我們正努力擴大這個概念的應用規模,這對於工業界更有意義。台灣運彩手機投注

新南威爾士大學來自中國的博士生劉新宇(左)認為,同世界其他研究團隊相比,他們取得了更高的氫氣同柴油的混合比例

郭教授說,新南威爾士大學的「二號寶寶」的放大版是原型機的兩倍,可能「大幅度減少二氧化碳排放」。

這個設計發表在國際《氫能源》期刊上刊登的論文中。

新發明對環境的許多影響將取決於氫原料來自何處。

少量氫能夠從地面直接獲取,大部分氫要靠生產取得,而生產過程有二氧化碳排放。

綠色氫來自使用再生發電獲得的電力電解水,分解氫氣和氧氣。但是這種技術和電力獲取成本很高,因此在目前只有少部分氫使用這種辦法獲得。

不過在陽光和風力充足的情況下,獲取氫成本很可能會減少,澳大利亞具有再生發電的巨大潛力,將來有一天這種再生電力能夠被用來製造綠色氫。

獨立機構氣候委員會認為,可持續氫能夠讓澳大利亞有機會放棄依賴化石能源。

該委員會在2021年的一份報告中說,澳大利亞是實際上最大的煤炭出口國之一,也是一個最大的液化天然氣出口國。這都是有污染的化石燃料,澳大利亞正在為極端天氣變得更加頻繁付出代價,諸如經常發生的野火,熱浪和乾旱。

澳大利亞在再生能源發電方面具有很大潛力,因此有很好的綠色氫前景

目前新南威爾士大學的項目仍然處於實驗室中的起步階段。研究人員的努力需要外界投資和礦業公司和發動機製造商的一線專門知識。

郭教授說,「我們的目標是先給澳大利亞礦業,農業和建築業帶來影響,然後再向世界其他地方推廣,產生更大的影響力。」

澳大利亞有世界上最大的一些資源公司,他們都致力於大力推進減少碳排放。技術是其中的關鍵。

巴克利說,「利用現有的發動機,把氫和柴油混合的想法是重工業和採礦實現去碳排放的關鍵。」

他向新南威爾士大學的工程師們提出一個現實存在的問題:「他們能否把發明推廣到大學以外,在商業化環境中複製普及?」

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台長: romerokqhs
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