寻找化石燃料替代能源为目前各国与团队研究方向,其中氢燃料为备受看好的下一代技术,可为汽车与住家提供电力,但在氢气运输过程中,为了要易于运输与储存,得将大量氢气转换成液体,而氨(Ammonia,NH3)被科学家认定为候选载体,该气体含有大量氢气,容易液化并且可大规模生产。
除此之外,氨气也是个零排放燃料替代选项,是种可燃气体,能取代火力发电厂与工业用电炉汽油和轻油,不过氨气燃点较高,并会产生大量氮氧化物(NOx)等空气污染物。但日本熊本大学国际尖端科学技术研究机构(IROAST)团队已找出解决方案,让氨气有望成为新一代绿能燃料。
该团队致力于采用“触媒燃烧法(Catalytic Combustion)”来解决氨燃料问题,这种方式可以促进或抑制燃料燃烧的化学反应物质,且由于触媒燃烧法采用低温燃烧,因此不会产生大量氮氧化物。而团队近期更研发新型催化剂,可以改善氨气燃烧特性与抑制氮氧化物生成。
新型催化剂是带有氧化铜的莫来石型(mullite-type)晶体结构 3A2S,当催化剂与氨一同燃烧时,研究发现其在选择性生成(selective production)N2 时仍保时活性,这意味着它可以抑制氮氧化物,且即使在高温下,该催化剂也不会变质。
(Source:熊本大学)
由于 3A2S 材料在市面上就可以找到,氧化铜也能以普遍工业制程广泛制造,该新型催化剂具有低成本与易于制造等优点。该催化剂也可以让 NH3 以低燃点分解成 H2,并能利用氧化来纯化氨气,让混合物分离使其变成纯物质。
IROAST 研究负责人日隈聡士(Satoshi Hinokuma)表示,该催化剂应用由于不会排放二氧化碳等温室气体,研究正一步步朝缓解气候变迁迈进,并可提升再生能源在社会中的应用,之后研究将会在更完善的环境下执行与开发。该论文已发表在《Journal of Catalysis》。
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