據(jù)外媒報道，美國新墨西哥大學(xué)（The University of New Mexico）的一組研究人員研發(fā)了一種改進(jìn)工藝，能夠讓天然氣發(fā)動機(jī)的燃燒更清潔、排放更少。
原子大小的“筏”式催化劑（圖片來源：新墨西哥大學(xué)）
雖然天然氣發(fā)動機(jī)比汽油或柴油發(fā)動機(jī)更清潔，產(chǎn)生的二氧化碳排放減少了25%，顆粒污染物排放也更少，但是其排放的是未燃燒的甲烷，因?yàn)榇朔N發(fā)動機(jī)的尾氣排放催化轉(zhuǎn)換器在低溫時的效率并不高。而研究人員研發(fā)的新型催化劑已被證明，在大量污染物排放的關(guān)鍵區(qū)域，其表現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更好。
該研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的催化劑是一種獨(dú)特、原子大小的“筏”式催化劑，改進(jìn)了現(xiàn)有的凈化天然氣發(fā)動機(jī)排放的技術(shù)。與通常采用Pd（鈀）氧化納米顆粒制成的催化劑相比，此種筏式催化劑對水蒸氣有更好的耐受性，還具有更高的反應(yīng)活性。
該項(xiàng)研究能夠讓天然氣動力技術(shù)更清潔，從而更適用于卡車、越野車以及設(shè)備動力系統(tǒng)。Pd氧化納米顆粒“筏”式催化劑與單個鉑原子結(jié)合在一起，可以有效地凈化天然氣，使催化反應(yīng)對水蒸氣更耐受，減少未燃燒甲烷的排放量。
雖然天然氣在美國的應(yīng)用并不廣泛，但在世界范圍內(nèi)，特別是中國、伊朗和印度，天然氣發(fā)動機(jī)在汽車中得到了普遍應(yīng)用，因?yàn)槠浔炔裼桶l(fā)動機(jī)的污染少，因而經(jīng)常用于城市地區(qū)的卡車和公交車。此外，天然氣發(fā)動機(jī)也用于天然氣行業(yè)，帶動成千上萬壓縮機(jī)運(yùn)行，以將天然氣輸送到人們家中。
天然氣驅(qū)動的汽車會排放未燃燒的甲烷，原因在于其尾氣排放催化轉(zhuǎn)換器在低溫下效果不高。發(fā)動機(jī)的工作效率越高，燃燒就越清潔，排放溫度也越低，從而導(dǎo)致催化劑清除污染物的性能越差。
發(fā)動機(jī)中未燃燒的甲烷是一種強(qiáng)效溫室氣體，比二氧化碳嚴(yán)重約25倍，能夠?qū)е職夂蜃兓瘑栴}。此外，甲烷燃燒的副產(chǎn)品之一是水，而傳統(tǒng)催化劑在有水的工作環(huán)境中非常糟糕。一般而言，燃料越清潔，其在清除污染物方面的表現(xiàn)就會越糟糕。
目前，研究人員正致力于進(jìn)一步研發(fā)催化劑技術(shù)，并希望能夠與工業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化。
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