以色列理工学院的航空航天工程师开发并获得了一项专利,该工艺可在飞行中用于飞机上,安全且廉价地从水和铝颗粒中生产氢气。然后氢气可以转换成电能用于机上使用。这一突破可为无污染,更多电动的飞机铺平道路,这些飞机取代目前通常由主发动机提供动力的液压和气动系统。
最近发表在“ 国际氢能源杂志”上的一篇论文报道了这项开创性的工作。
“航空航天工程学院的首席研究员Shani Elitzur博士说:”在飞行过程中飞机上生产的氢气可以通过燃料电池进行电能生成。“这项技术为氢气储存等多项挑战提供了一个很好的解决方案,而没有与液态或气态储氢有关的问题。”
虽然氢燃料的使用已经成为潜在的绿色能源解决方案已有一段时间,但储存氢气一直是个问题。工程师们通过使用无污染的质子交换膜(PEM)燃料电池和铝合金激活工艺解决了氢存储问题,该工艺由该论文的共同作者,Alon Gany教授和Valery Rosenband博士申请了专利。
Elitzur博士的研究重点是活化铝粉与水(来自不同类型)之间的反应,以产生氢气。该技术的基础是铝粉与水之间的化学反应,产生氢气。已经在飞机上的淡水或废水可以用于激活,这意味着飞机不需要携带任何额外的水。
研究人员开发出一种特殊的铝激活热化学过程,可以实现粉末铝和水之间的自发和持续反应。覆盖铝颗粒表面的氧化物或氢氧化物膜的保护性能通过扩散到铝块中的一小部分锂基活化剂改变,使得室温下的水与铝自发反应。
该过程确实会产生热量,研究人员称这可以用于许多任务,包括加热厨房里的水和食物,除冰操作,或在启动发动机之前加热飞机燃料。
据研究人员称,他们的技术将提供:
在飞机上操作更安静
在CO的急剧减少2排放
紧凑型存储; 不需要飞机上的储氢罐
更高效的发电
布线减少(多个燃料电池可位于其使用点附近)
热效率(燃料电池产生的热量可用于除冰,加热喷气燃料)
减少燃料箱中的易燃蒸气(惰性气体产生)
“使用可用的船上废水的可能性提高了系统的效率和安全性,”Rosenband博士解释说。“此外,PEM燃料电池在电能生产方面表现出高效率。”
包括波音和空中客车在内的飞机制造商已经研究过使用机载燃料电池。波音公司已经在小型飞机上进行了试验,期望在787-8上使用它们,这是目前最先进的电动飞机。根据以色列理工学院的研究人员的说法,当燃料电池用于除冰和跑道灯塔等系统时,燃料电池甚至可以在航空公司和机场地面支持作业中发挥节能作用。
“高效的氢气生产和储存代表着高效安全的飞机机载能源需求的未来。” 甘尼教授总结道。
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