Химики открывают безопасное топливо

Процесс подстрекательства и остановки сгорания с ионной жидкостью.Кредит: Перепечатано с разрешения Американского химического общества

UC Riverside Chemical Ingeners разработали топливо, которое воспламеняется только с применением электрического тока. Поскольку оно не реагирует на пламя и не может запускать случайные пожары во время хранения или транспорта, это «безопасное» жидкое топливо.

«Топливо, которое мы обычно используем, не очень безопасно. Он испаряется и может зажечь, и это трудно остановить»,-сказал Юджи Ван, докторант UCR Chemical Engineering и соавтор новой статьи о топливе.«Гораздо проще контролировать воспламеняемость нашего топлива и остановить его от сжигания при удалении напряжения».

Журнал «Американского химического общества» описывает, как команда создала топливо, и дополнительные технические детали также включены в поданный ими патент.

Когда топливогожигает, это не сама жидкость, которая горит.Вместо этого это летучие молекулы топлива, зависшие над жидкостью, зажигая при контакте с кислородом и пламенем.Удаление источника кислорода будет потушить пламя, но это трудно сделать за пределами двигателя.

«Если вы добавите матч в бассейн бензина на земле, то это пары газа, который горит. Вы можете почувствовать запах этот пара, и вы сразу узнаете, что он нестабилен», - сказал Приттвиш Бисвас, докторант UCR Chemical Engineering и первый авторбумага.«Если вы можете управлять паром, вы можете контролировать, сжигает ли топливо».

Основой нового топлива является ионная жидкость, которая является формой жидкой соли.«Это похоже на соль, которую мы используем для ароматизации пищи, которая представляет собой хлорид натрия», - сказал Ван.«Тот, который мы использовали для этого проекта, имеет более низкую температуру плавления, чем табличная соль, низкое давление паров, и является органическим».

Оказавшись в лаборатории, команда изменила формулу ионной жидкости, заменив хлор перхлоратом.Затем они использовали зажигалку сигарет, чтобы увидеть, сгорит ли полученная жидкость.«Температура от нормального зажигалка достаточно высока, и если она будет гореть, это будет иметь», - сказал Ван.

Затем команда попробовала применение напряжения, за которым последовало более легкое пламя, которое зажигало.«Как только мы отключим ток, пламя исчезло, и мы смогли повторять этот процесс снова и снова - приспосабливая напряжение, видя дым, освещая дым, чтобы он сгорел, затем его выключил», - сказал Ван.«Мы были взволнованы, чтобы найти систему, которую мы могли бы начать и очень быстро остановиться».

Добавление большего напряжения в жидкость привело к большему пламени с большей энергией.Таким образом, подход также может действовать как система измерения или дроссельной системы в двигателе.

«Вы можете измерить сгорание таким образом, и сокращение напряжения работает как переключатель мертвого человека - функция безопасности, которая автоматически отключает машину, если оператор станет недееспособным», - сказал Майкл Захария, выдающийся профессор химического машиностроения в UCR и соответствует соответствующемуавтор бумаги.

Теоретически, ионное жидкое топливо может использоваться в любом типе автомобиля.Тем не менее, есть еще вопросы, на которые необходимо ответить, прежде чем можно будет коммерциализировать.Топливо необходимо будет протестировать в различных типах двигателей, и его эффективность должна быть определена.

Интересная свойство ионной жидкости заключается в том, что она может быть смешана с обычным топливом и при этом вести себя так, как она делает самостоятельно.«Но необходимо провести дополнительное исследование, чтобы понять, какой процент может быть смешан и при этом не быть легковоспламеняющимся», - сказал Захария.

Хотя существует ряд областей для дополнительных исследований в области жидкости, команда рада создала топливо, которое безопасно от случайных, непреднамеренных пожаров.

«Это определенно было бы дороже, чем то, как они в настоящее время производят топливо. Эти соединения обычно не производятся оптом, но если бы они были, стоимость снизилась бы», - сказал Захария.

«Насколько это будет конкурентоспособно? Я не знаю. Но если безопасность важна, это основной аспект этого. Вы делаете что -то безопасное, тогда есть преимущество, которая выходит за рамки суда», - сказал Захария.

Больше информации: Prithwish Biswas et al., Электрохимическая модуляция воспламеняемости ионного жидкого топлива, Журнал Американского химического общества (2023).Doi: 10.1021/jacs.3c04820