氮氣真能取代氫氣?再生燃料新選擇的背後有哪些挑戰

編譯/Cynthia

氮氣正逐漸成為再生燃料領域的關注焦點,展現出取代傳統石化燃料的潛力。隨著全球對減少碳排放的需求日益增強,氮氣的應用逐漸引起關注。氮氣與氫氣相似,都具有清潔、環保的特性,但氮氣的液氣態膨脹性高達710倍,這特性為引擎設計帶來新機會。倫敦的公司和華盛頓大學的研究團隊正積極進行相關技術的開發,目前氮氣是否能成功打破現有燃料市場的格局,仍需時間觀察與實現突破。

目前氫氣是再生燃料主流選擇,但氮氣的潛力正逐漸獲得關注。
目前氫氣是再生燃料主流選擇,但氮氣的潛力正逐漸獲得關注。(示意圖/123RF)

氫氣的挑戰與未來

氫氣作為再生燃料的先驅,長期以來因其環保特性而受到關注。氫氣是宇宙中最豐富的元素,燃燒後僅產生水蒸氣,沒有有害物質排放。而氫氣的使用也有其限制,氫氣的生產過程需要消耗大量能源,將氫氣從水或天然氣中分離,並將其冷卻至超低溫以轉化為液態,這使得成本相當高。氫氣加油站的數量稀少,基礎設施不完善,限制其普及。即使本田(Honda)Clarity等氫氣車型表現優異,高成本仍使得許多消費者難以接受。在此情況下,氮氣能否突破這些瓶頸,成為更具吸引力的選擇,值得我們關注。

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氮燃料優勢與發展前景

與氫氣相比,氮氣在燃料應用上具有多項優勢。氮氣在液氣態下膨脹性高達710倍,能有效推動引擎活塞運作,產生動力。更為重要的是,氮氣燃燒後僅排放氧氣與氮氣,對環境不會造成污染。此外,氮氣的儲存與使用成本相對較低,技術門檻也比氫氣低,這使得氮氣燃料引擎的研究開發越來越受到關注。目前,倫敦的公司與華盛頓大學的研究團隊都在積極推動相關技術,氮氣燃料技術能否迅速普及並進入市場,仍需要更多的資金投入和政策支持。

氮氣燃料車的挑戰與前景

儘管氮氣燃料車具備零排放的潛力,但在實現過程中仍面臨不少挑戰。高濃度氮氣的長期排放可能會對環境造成不良影響,如破壞大氣層或導致水體富營養化。氮氣的儲存需要特殊設備,液態氮需在-346°F(-210°C)的極低溫下保持穩定,這不僅增加成本,也提高技術難度。此外,氮氣的大規模提取和使用可能改變自然氮氣的循環平衡。不過對消費者而言,氮氣車零排放的優勢可能會帶來免繳道路稅的優惠,並減少維修成本,這或有助於提升市場接受度。儘管目前氫氣是主流選擇,氮氣的潛力正逐漸獲得關注。

 

資料來源:MITechNews

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