氫動(dòng)力小火車

隨著全球逐漸遠(yuǎn)離化石燃料驅(qū)動(dòng)的汽車和卡車，越來越多的替代技術(shù)正在探索使用中，比如電池驅(qū)動(dòng)的汽車已經(jīng)登上舞臺(tái)。另一個(gè)具有巨大潛力的綠色技術(shù)是氫動(dòng)力，然而，一個(gè)主要的障礙是燃料系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性和成本———直到現(xiàn)在還困擾著科研人員。

英國蘭卡斯特大學(xué)的大衛(wèi)·安東內(nèi)利教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種由氫化錳制成的新材料提供了新的解決方案，這種新材料將被用于在燃料箱中制造分子篩，燃料箱儲(chǔ)存氫然后燃料電池一起在氫動(dòng)力系統(tǒng)中工作。

該材料被稱為KMH-1（庫巴斯氫化錳-1）使得燃料箱的設(shè)計(jì)比現(xiàn)有設(shè)計(jì)更小、更便宜、更方便，而且擁有更高的能量密度，大大超過了電池驅(qū)動(dòng)的汽車。

安東內(nèi)利說：“我們的材料制造成本很低，儲(chǔ)存的能量密度比鋰離子電池高很多，氫燃料電池系統(tǒng)比鋰離子電池低5倍，可以提供更高的續(xù)航里程，可能使兩次充電之間的行程延長(zhǎng)4~5倍?！边@種材料利用了一種叫做庫巴斯結(jié) 合的化學(xué)過程，通過使氫原子遠(yuǎn)離氫氣分子的方法來儲(chǔ)存氫氣，并可以在室溫下工作，不需要分裂和結(jié)合原子之間的鍵，也不需要高能量、極端溫度以及復(fù)雜的設(shè)備來傳送整個(gè)過程。

KMH-1材料還吸收和儲(chǔ)存多余的能量，因此不需要外部加熱和冷卻。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)檫@意味著冷卻和加熱設(shè)備不需要在車輛中使用，從而產(chǎn)生比現(xiàn)有設(shè)計(jì)更高效率的系統(tǒng)。燃料箱的的工作原理是在大約120個(gè)大氣壓下吸收氫氣，比一個(gè)典型的水肺罐要小；當(dāng)壓力釋放時(shí)，會(huì)將氫從燃料箱釋放到燃料電池中。

研究人員的實(shí)驗(yàn)表明，該材料能夠以與現(xiàn)有氫燃料技術(shù)相同的體積儲(chǔ)存4倍的氫氣。這對(duì)于汽車制造商來說是好事情，因?yàn)檫@為他們提供了靈活性，不僅油箱的尺寸減小四倍，續(xù)航里程同時(shí)增加四倍。

雖然這種技術(shù)在汽車和重型卡車中最有應(yīng)用前途，但研究人員認(rèn)為，KMH-1在其他領(lǐng)域同樣有應(yīng)用潛力。安東內(nèi)利說：“便攜式設(shè)備也可以運(yùn)用該技術(shù)，如無人機(jī)或移動(dòng)充電器，這樣人們可以在不充電的情況下進(jìn)行為期一周的野營(yíng)旅行?！?/span>

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