科學(xué)家開發(fā)出不易引發(fā)火災(zāi)的液體燃料

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)河濱分校（UCR）的化學(xué)工程師們開發(fā)出了一種獨(dú)特的液體燃料，需要電流才能點(diǎn)燃。與傳統(tǒng)燃料不同，這種創(chuàng)新燃料不會(huì)對(duì)火焰產(chǎn)生反應(yīng)，也不會(huì)在儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中引發(fā)意外火災(zāi)，是一種安全的液體燃料。這種燃料只可通過(guò)電流點(diǎn)燃，消除了意外起火的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了安全性。這種創(chuàng)新燃料以改性離子液體為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)可控燃燒，并有可能徹底改變車輛安全狀況，但還需要進(jìn)一步的研究和成本考量。

“我們通常使用的燃料不是很安全。它蒸發(fā)后可能點(diǎn)燃，很難阻止這種情況發(fā)生，”UCR化學(xué)工程博士生以及一篇關(guān)于這種燃料的新論文的合著者王宇杰說(shuō)。 “當(dāng)燃料燃燒時(shí)，燃燒的并不是液體本身。相反，是徘徊在液體上方的揮發(fā)性燃料分子在接觸氧氣和火焰時(shí)被點(diǎn)燃。移除氧氣源可以熄滅火焰，但這在發(fā)動(dòng)機(jī)外很難做到。如果你把火柴扔進(jìn)地上的汽油池，燃燒的是汽油的蒸汽。你可以聞到這種蒸汽的氣味，馬上就知道它是易揮發(fā)的，如果你能控制蒸汽，就能控制燃料是否燃燒”。

這篇刊于《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》的論文介紹了該團(tuán)隊(duì)是如何創(chuàng)造出這種燃料的，更多的技術(shù)細(xì)節(jié)也包含在他們申請(qǐng)的專利中。

新型燃料的基礎(chǔ)是離子液體，這是一種液化鹽。它類似于我們用來(lái)給食物調(diào)味的鹽，即氯化鈉。在這個(gè)項(xiàng)目中使用的這種鹽的熔點(diǎn)比食鹽低，蒸氣壓低，而且是有機(jī)的。

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，研究小組修改了離子液體的配方，用高氯酸鹽代替了氯。然后，他們用打火機(jī)點(diǎn)燃液體，普通打火機(jī)的溫度已經(jīng)夠高了，如果要燃燒，它就會(huì)燃燒。

接下來(lái)，研究小組嘗試施加電壓，然后用打火機(jī)火焰點(diǎn)燃，結(jié)果真的點(diǎn)燃了，而一旦關(guān)閉電流，火焰就消失了，隨后能夠一遍又一遍地重復(fù)這個(gè)過(guò)程一一施加電壓、看到煙霧、點(diǎn)燃煙霧使其燃燒，然后關(guān)閉電流，等于給燃料安裝了一個(gè)快速啟動(dòng)和停止的系統(tǒng)。

向液體中施加更高電壓可產(chǎn)生更大的火焰，輸出更多能量。因此，這種方法也可以像發(fā)動(dòng)機(jī)中的計(jì)量或節(jié)流系統(tǒng)一樣發(fā)揮作用。

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校化學(xué)工程杰出教授、論文通訊作者邁克爾·扎卡里亞說(shuō)：“可以用這種方法測(cè)量燃燒情況，切斷電壓的作用就像操作員喪失能力時(shí)自動(dòng)關(guān)閉機(jī)器的安全功能。”

理論上，離子液體燃料可用于任何類型的車輛。不過(guò)，在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化之前，仍有一些問題需要解答。這種燃料需要在各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行測(cè)試，其效率也需要確定。

“離子液體的一個(gè)有趣特性是，它可以與傳統(tǒng)燃料混合，但仍能保持其本身的性能。”扎卡里亞說(shuō)：“但還需要進(jìn)行更多的研究，以了解可以混合多少比例的離子液體，并使其不易燃。”

盡管對(duì)這種液體的研究還有許多方面需要進(jìn)一步深入，但研究小組還是很高興能夠制造出一種安全的燃料，將可避免意外的火災(zāi)。

“這肯定會(huì)比目前生產(chǎn)燃料的方式更昂貴。這些化合物通常不是批量生產(chǎn)的，但如果批量生產(chǎn)，成本就會(huì)降低。”扎卡里亞說(shuō)，“競(jìng)爭(zhēng)力有多大？我不知道，但如果安全很重要，這就是其中的一個(gè)主要方面。如果生產(chǎn)出安全的產(chǎn)品，就會(huì)帶來(lái)超出底線的好處。”（綜合整理報(bào)道）（策劃／羅媛）