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儲能新途徑:靠蟻酸運行大巴 成本低無污染

圖為Team Fast團隊成員坐在一輛蟻酸大巴原型產品前面。

大巴身後拉著裝有hydrozine燃料的拖車。

由荷蘭埃因霍溫理工大學學生建立的初創公司Team Fast近日造出了世界上首輛靠蟻酸運行的大巴。他們研發出了一種儲存能量的新途徑,與其它可再生燃料相比,他們提出的方法造價更低、實用性更強、且更具持續性。

這些學生年紀輕輕、頭腦過人,想從公交車開始,以一己之力改變世界。

「我們打造了世界上首輛以蟻酸為燃料的大巴,成本比氫氣低得多,但對環境同樣友好。」該團隊的盧卡斯·范·卡佩倫(Lucas van Cappellen)指出,「我們正在一手打造自己的未來。」

他和他的40名同學正努力研究零排放的交通運輸方式,幫助全球對抗氣候變化。他們還希望以此開創自己的職業生涯。

蟻酸在自然界中屢見不鮮,蜜蜂和螞蟻蟄咬時都會分泌蟻酸。蟻酸是一種簡單的羧酸(化學式為HCOOH),常被用在紡織品和皮革處理、牲畜飼料防腐和家用水垢清除劑中。

但Team Fast團隊找到了一種方法,讓蟻酸發揮氫燃料電池的功效,為電動汽車供能。

該團隊將這種燃料稱作「hydrozine」(注意與聯氨「hydrazine」區分)。該燃料呈液態,因此易於運輸、可快速補充,這一優點和傳統燃料類似,只不過hydrozine更加清潔。

「它產生的排放物只有二氧化碳和水。」范·卡佩倫解釋道,「不會產生其它有害氣體,如一氧化氮、煙塵或一氧化硫。」

為驗證這一概念,該團隊預計將於今年年末投放首輛使用該燃料的電動大巴。它將有時在普通公交線上賓士,有時則出現在推廣活動和產業推介會上。

2016年1月,該團隊用一台一米長的模型車測試了自己的設想。

零排放的氫燃料大巴在城市中越來越常見。

該大巴採用由大巴製造商VDL公司研發的電力驅動系統,車身後還拉著一輛拖車,上面裝有蟻酸燃料電池系統,為大巴提供額外能量。

「我們設計的燃料罐容量約300升,因此可將大巴駕駛里程延長200公里。不過,要給燃料罐擴容可謂輕而易舉。」范·卡佩倫說道。

目前使用氫燃料電池的大巴運行里程最長為400公里。

但為何該團隊選擇研究大巴、而不是轎車呢?

「如果我們研發蟻酸動力轎車,就能和電動轎車一爭高下。但我們認為,電動轎車對很多人而言已經是個不錯的解決方案,」范·卡佩倫指出,「但如果我們打造的大巴能夠滿足大巴公司的需求,里程能達到400公里、且能夠迅速補充燃料,我們就能在一個缺乏競爭的領域證明hydrozine燃料的潛力。」

hydrozine可通過水和二氧化碳的化學反應製取。

「我們將水和二氧化碳放入反應器中,不斷供電,使它們結合在一起。這是一個直接了當、可持續進行的電化學反應過程。」范·卡佩倫解釋道。

接著,hydrozine在催化劑的作用下分解成氫氣和二氧化碳。這個過程在一套名為「轉化器」(reformer)的裝置中進行,Team Fast團隊準備為該裝置申請專利。

這款新設計出的轉化器體積只有過去轉化器的十分之一,因此「能被用在交通運輸工具上」。

隨後,氫氣被添加到燃料電池中,與氧氣發生反應,產生電能,為電動發動機供電。

「我們一直在尋找延長零排放交通工具運行里程的新技術。」 VDL公司管理主管蒙諾·克林蓋爾德(Menno Kleingeld)指出,「將蟻酸分解為氫氣便是這樣一種技術,具有很大的發展潛力。」

但這種技術的商業價值如何呢?

「將傳統的汽油加油站變為hydrozine加『油』站需耗資3.5萬歐元(約合27萬人民幣),原有管道和燃料罐塗層都需要更換。」范·卡佩倫指出。

儘管如此,他堅稱用hydrozine比使用氣態氫氣「便宜100倍」。

「目前在荷蘭,hydrozine比汽油要便宜,但比柴油貴很多。將來它的價格有望下降,比這兩種傳統燃料都要低。」

雖然大巴會排放二氧化碳,但Team Fast指出,原本用來製備hydrozine的二氧化碳皆取自空氣或排放廢氣,因此不會產生額外的二氧化碳,而是構成了二氧化碳循環。

一些專家認為該技術前景甚佳。

部分品種的螞蟻將蟻酸作為防身武器。

「Team Fast團隊的這個項目非常不錯。」荷蘭基礎能源研究所的理查德·范·德·桑登教授(Professor Richard van de Sanden)表示,「它致力於解決一個非常重要的問題:如何以易於運輸、易於使用的形式儲存可再生能源。」

還有幾家公司對該項目表示了支持。

「我們正在研究的可再生能源能夠在獲得能源的同時、捕捉二氧化碳。」荷蘭工業研究組織TNO高級業務發展主管馬丁·德·格拉夫(Martijn de Graaff)指出,「如果能實現這一點,未來便穩定無憂。」

學生們的努力也令人印象頗深。40名學生中,有15人每天從早到晚地工作,其他人每周也至少投入20至25小時。

「雖然得不到學分,但我們獲得了寶貴的實踐經驗,」范·卡佩倫說道,「我們正在一手打造自己的未來。」(葉子)

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