电点燃燃料：安全能源的未来

加州大学河滨分校的化学工程师设计了一种只能通过施加电流才能点燃的燃料。由于它不会与火焰发生反应，并且在储存或运输过程中不会引发意外火灾，因此它是一种“安全”液体燃料。

加州大学河滨分校化学工程博士生、一篇有关该燃料的新论文的合著者王玉杰说：“我们通常使用的燃料不太安全。它会蒸发并可能燃烧，而且很难阻止。当我们移除电压时，可以更容易地控制燃料的可燃性并阻止其燃烧。”

《美国化学学会杂志》的论文描述了该团队如何制造这种燃料，他们提交的专利中还包含其他技术细节。

当燃料燃烧时，燃烧的并不是液体本身。相反，悬浮在液体上方的挥发性燃料分子在与氧气和火焰接触时被点燃。移除氧气源会熄灭火焰，但这在发动机外部很难做到。加州大学河滨分校化学工程博士生、该论文的第一作者 Prithwish Biswas 解释道：“如果你将一根火柴扔进地上的汽油池中，燃烧的就是气体蒸气。您可以闻到蒸气的味道，并且立即知道它具有挥发性。如果你能控制蒸气，你就能控制燃料是否燃烧。”

新燃料的基础是离子液体，它是液化盐的一种形式。“它类似于我们用来调味食物的盐，即氯化钠，”王说。“我们在这个项目中使用的盐的熔点比食盐低，蒸气压低，而且是有机的。”

进入实验室后，研究小组修改了离子液体的配方，用高氯酸盐代替了氯。然后，他们用打火机来观察产生的液体是否会燃烧。“普通打火机的温度足够高，如果它要燃烧，它就会燃烧，”王说。

接下来，研究小组尝试施加电压，然后点燃打火机的火焰，火焰确实点燃了。“一旦我们切断电流，火焰就消失了，我们就可以一遍又一遍地重复这个过程——施加电压，看到烟雾，点燃烟雾，使其燃烧，然后将其关闭，”王说。“我们很高兴找到一个可以快速启动和停止的系统。”

向液体添加更多电压会导致更大的火焰和更多的能量输出。因此，该方法也可以像发动机中的计量或节流系统一样发挥作用。

加州大学河滨分校 (UCR) 化学工程杰出教授 Michael Zachariah 表示：“你可以用这种方式测量燃烧情况，切断电压就像死人开关一样，这是一种安全功能，如果操作员丧失能力，机器会自动关闭。”论文作者。

理论上，离子液体燃料可用于任何类型的车辆。然而，在其商业化之前仍有一些问题需要回答。该燃料需要在各种类型的发动机中进行测试，并且需要确定其效率。

离子液体的一个有趣的特性是它可以与传统燃料混合，并且仍然像其本身一样表现。“但需要进行额外的研究来了解可以混合多少百分比并且仍然不易燃，”撒迦利亚说。

尽管该液体还有许多领域需要进一步研究，但该团队很高兴能够制造出一种不会发生意外火灾的燃料。

“这肯定会比他们目前制造燃料的方式更昂贵。这些化合物通常不会批量生产，但如果批量生产，成本就会下降，”撒迦利亚说。

“竞争会有多大？我不知道。但如果安全很重要，那就是其中的一个主要方面。你制造出安全的东西，那么就会带来超出底线的好处，”撒迦利亚说。

这真是个好主意！在某些市场上，这种燃料肯定是一个非常好的主意。电流的 4% 额外能源成本似乎并不算太​​高，除非考虑到大输出发动机。400 马力时的 4% 是相当大的负载。

可能涉及的其他属性也很有趣。文章和新闻稿没有说明燃料的保质期是增加还是减少。人们预计，在完全受控的蒸气状态下，燃料的新鲜时间会更长。

这是一个非常新的想法，正如所指出的，一些组件不是批量生产的。完全了解或理解所有潜力还需要一段时间。那里已经有很大的潜力，让我们希望尽快发现并注意到更多的潜力。