Mô hình xe nhiên liệu nước và methanol tuần hoàn
Khái niệm về xe chạy bằng nhiên liệu tuần hoàn sử dụng methanol và nước làm thành phần chính vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Sau đây là một số khía cạnh liên quan đến chủ đề này:
Khái niệm nhiên liệu tuần hoàn
Nhiên liệu tuần hoàn là hệ thống cho phép sử dụng nhiên liệu tái tạo và thân thiện với môi trường hơn. Methanol và nước có thể là một phần của hệ thống này vì methanol có thể được sản xuất từ các nguồn tài nguyên tái tạo như sinh khối hoặc CO2 thu được từ khí quyển.
Sử dụng Methanol làm nhiên liệu
Methanol (CH3OH) là một nhiên liệu thay thế đầy hứa hẹn vì nó có tính chất vật lý tương tự như xăng và có thể được sử dụng trong động cơ xăng với sự thay đổi tối thiểu. Nghiên cứu cho thấy việc thêm methanol vào xăng có thể làm giảm lượng khí thải như CO và HC, nhưng lại làm tăng lượng khí thải CO22.
Hệ thống phun nước/methanol
Hệ thống phun nước/methanol được sử dụng để tối đa hóa hiệu suất đốt cháy và giảm lượng khí thải. Nước được phun vào động cơ có thể làm giảm nhiệt độ cháy, do đó làm giảm lượng khí thải NOx. Việc bổ sung methanol giúp tăng cường hiệu ứng này bằng cách cải thiện quá trình đốt cháy1.
Thách thức và tiềm năng
Thách thức chính khi sử dụng methanol là tính dễ bay hơi cao và nguy cơ tách pha trong hỗn hợp nhiên liệu, đặc biệt là ở môi trường có độ ẩm cao như Indonesia3. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ phù hợp và khả năng tương thích nhiên liệu được cải thiện, tiềm năng của methanol như một loại nhiên liệu tuần hoàn thân thiện hơn với môi trường có thể được tối ưu hóa.
Mô hình xe nhiên liệu tuần hoàn
Không có mẫu xe thương mại nào sử dụng methanol và nước làm nhiên liệu tuần hoàn. Tuy nhiên, nghiên cứu và phát triển vẫn tiếp tục được tiến hành để tạo ra những loại xe hiệu quả hơn và thân thiện hơn với môi trường. Khái niệm này có thể sẽ phát triển hơn nữa nhờ những tiến bộ trong công nghệ và chính sách năng lượng hỗ trợ việc sử dụng nhiên liệu thay thế.
Mô hình xe nhiên liệu nước và methanol tuần hoàn
Nếu chúng ta có loại xe này, chúng ta không phải lo lắng về nhiên liệu và nhà nước không phải bận tâm đến việc trợ cấp nhiên liệu. Nó thậm chí còn tiên tiến hơn cả Tiến sĩ. Emmett Brown – nhà khoa học đã du hành đến tương lai trong bộ phim Trở lại tương lai nổi tiếng vào những năm 1980. Sự khác biệt là đây là khoa học thực sự – không phải khoa học viễn tưởng, và ai đó đã chế tạo ra chiếc xe này, họ chỉ cần thêm hệ thống cung cấp nhiên liệu.
Chiếc xe này được trang bị động cơ RMFC – Pin nhiên liệu Methanol cải tiến, nghĩa là trước khi đưa vào pin nhiên liệu H2, methanol trước tiên được cải tiến với hơi nước trong phản ứng CH3OH + H2O => 3H2 + CO2. Từ phản ứng này, ta biết rằng để thu được 3 phân tử H2 thì thu được 2 phân tử từ metanol và 1 phân tử từ nước. Vì khối lượng phân tử của methanol là 32 trong khi nước là 18, nên đây là tỷ lệ cần thiết cho 3 phân tử H2, hay methanol: nước = 64: 36, trong đó 64% methanol và 36% nước.
Sau đó, CO2 từ phản ứng sản xuất H2 được thu giữ thông qua Đơn vị thu giữ carbon (CCUU) cũng được lắp đặt trên xe, vì CO2 này được tạo ra thông qua quá trình đốt trước nên việc thu thập dễ dàng hơn và không ảnh hưởng đến hiệu suất thu giữ của xe.
Tại trạm tiếp nhiên liệu, CCUU chứa đầy CO2 thu được sẽ được trao đổi lại với methanol, và cứ thế, chiếc xe này là mẫu xe ý tưởng đầu tiên được thiết kế để chạy bằng methanol và nước theo cách tuần hoàn. CO2 thu được bởi CCUU được chuyển đổi trở lại thành methanol thông qua phản ứng Boudouard CO2 + C => 2CO, phản ứng chuyển dịch khí nước C0 + H2O => H2 + CO2 và phản ứng tạo thành methanol CO + 2H2 => CH3OH. Đối với nước tuần hoàn, nó được tạo ra thông qua việc sử dụng H2, cụ thể là trong phản ứng 2H2 + O2 => 2H2O. Bạn có muốn không?
Ý kiến bạn đọc (0)