科学家研发全球最大柴油重整器系统为船舶提供氢气电力

·作者 Henderson·Engineering
科学家研发全球最大柴油重整器系统为船舶提供氢气电力
重点
  • 该柴油重整器是全球最大的燃料电池系统,能产生 25 千瓦电力。
  • 系统可在无需额外氢气储存罐的情况下为船只供电。
  • 此技术对军事行动有实用价值,因为噪音和热量较少。
  • 团队计划在氢技术世界博览会上展示这项技术。

[原文章]

科学家已建造出一个柴油重整器,并将其描述为全球最大的重整器燃料电池系统,该系统能将燃料转换为富氢气体,为船只产生 25 千瓦 (kW) 的电力。这项技术由德国美因茨的弗劳恩霍夫微电子与微系统研究所 (Fraunhofer Institute for Microengineering and Microsystems, IMM) 开发,并获得德国中小企业中央创新计划 (ZIM) 的资助,是 DIMARIT 研究项目的一部分,该项目专注于海事应用的燃料电池发电。

该系统可让船只在不需额外氢气储存罐的情况下产生电力。团队计划于 2026 年 10 月 20 至 22 日在汉堡的氢技术世界博览会上展示这个重整器。

军事应用的潜力

根据团队的说法,这项技术对于军事行动也可能具有实用价值,因为它产生的噪音和热量较少。研究人员表示:“重整器将船上燃料转换为气体,经过进一步处理后供应给燃料电池。”

氢燃料电池通过将氢和氧进行电化学反应而生成电力,无需燃烧。与传统引擎不同,氢燃料电池不通过燃烧燃料来产生电力。然而,为其供应氢气可能面临困难,尤其是在空间有限的船只上。此外,氢气需要专门的储存罐,这会占用宝贵的空间,并增加船上电源系统的复杂性。

团队的重整器通过将船上储存的柴油转换为富氢气体来解决这一问题。该气体在用于燃料电池之前需经过进一步处理。因此,燃料电池能够在不单独储存氢气的情况下产生电力。在项目过程中,团队研究了不同阶段的转换过程如何协同工作,并探讨了如何管理热量,确保系统的组件在变化的条件下可靠运作。此外,他们还在评估在重整器中使用合成柴油燃料的可能性。这意味着该系统最终可以同时使用传统柴油和合适的合成燃料。

技术的优势与挑战

弗劳恩霍夫 IMM 表示,这项技术在军事领域可能具有应用潜力,因为军事装备通常需要在常规电力基础设施有限的地点提供可靠的电力。传统的柴油发电机会产生相当大的噪音和热量,使军事位置更容易被发现,而新的柴油重整器燃料电池系统则可提供较安静的替代方案。这是因为它的运动部件较少,能显著减少噪音和热排放。研究团队在新闻稿中详细阐述:“与以引擎驱动的柴油发电机相比,该系统需要的运动部件较少,能降低声学和热特征。”

潜在应用包括为指挥和监视车辆或野外营地供电。

燃料的可用性和设备的重量对于军事使用也至关重要。由于柴油已被军方广泛使用,将其转换为富氢气体可提供几个优势。团队总结道:“除了燃料的可用性外,低噪音排放、低热量产生和轻量化在方面也是至关重要的。”在博览会上,弗劳恩霍夫 IMM 将展示这项技术,并与其甲醇重整器、以氨气生产氢气的技术以及二氧化碳甲烷化技术一同展出。

项目规格
电力输出25 千瓦 (kW)

新技术对军事与海事应用的影响

这项柴油重整器技术的研发不仅能提升船只的电力供应效率,还可能在军事领域带来显著的优势。传统发电机的噪音和热量会暴露军事位置,而这项新技术能降低这些风险,提供更隐蔽的电力解决方案。此外,利用军方已广泛使用的柴油作为燃料,能有效解决氢气供应的挑战,这对于在有限空间内运作的军事装备尤其重要。随着技术的进一步成熟,未来可能会有更多应用场景被开发出来。

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