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上海交通大學與倫敦大學學院聯合研發氨動力固體氧化物燃料電池系統,引領航運業綠色轉型

2025-01-30 14:10  瀏覽:  

上海交通大學和倫敦大學學院的研究小組近日在《能源前沿》雜志上發表了一項突破性研究成果,他們開發出一種使用氨(NH3)作為燃料的固體氧化物燃料電池(SOFC)系統,為全電動船舶提供了高效且環保的解決方案。這項創新技術標志著航運業向可持續發展邁出了重要一步。

航運業是全球碳排放的重要組成部分,為了減少碳排放,國際海事組織已設定目標,即到2060年,60%的新船將使用氫氣(H2)或氨等更清潔的燃料。氨作為一種價格低廉、不易燃且易于儲存和運輸的清潔能源,成為了研究人員的理想選擇。然而,氫氣生產速度慢、效率有限等問題一直困擾著氫燃料航運的發展。針對這一難題,研究人員設計了一種新型氨動力SOFC系統,其核心是肋狀催化燃燒一體化氨裂解裝置(IAC),該裝置能夠快速有效地將氨分解為氫氣,僅需2.94秒即可完成分解過程,將分解所需的時間和空間分別減少35%和42%。

實驗結果顯示,在656°C時,該系統實現了100%的氨分解,并為SOFC提供了2.045 kW的功率,效率接近59%。同時,該系統的噪音水平僅為58.6分貝,有害氣體的排放量幾乎為零。這一創新技術不僅能適應不同的航行條件,還能滿足目標船的能源需求,額定功率達到96千瓦,電效率超過60%。

這項突破性的研究成果不僅展示了氫燃料航運的潛力,還為未來船舶以最小的環境影響運行鋪平了道路。通過使用氨作為清潔燃料,該系統符合全球應對氣候變化的努力,同時解決了綠色能源在海事應用中的技術挑戰。研究人員認為,這項技術有望大幅減少海洋碳排放,推動航運業進入一個更清潔、更環保的時代。

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