施加電流才會點燃可望取代汽油防止意外火災創新液體燃料碰火不會燃燒

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-10-07

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汽車事故常導致燃料燃燒，危及人身安全。圖／法新社、網路

目前常用的燃料安全性不足。圖／法新社、網路

安全燃料的應用範圍非常廣泛，包含航太領域。圖／法新社、網路

UCR的工程師開發施加電流才能點燃的燃料。圖／法新社、網路

編譯／韋士塔

美國河濱加州大學（UCR）的化學工程師，設計了一種只有施加電流才能點燃的燃料，這種燃料不會與火焰發生反應，因此在儲存或運輸過程沒有引發意外火災之虞，是一種安全性相對極高的液體燃料。

交通運輸工具使用的汽油、柴油等燃料，具有易燃、易爆等特性，也常在出現意外事故時燃燒，釀成嚴重傷害。不過，UCR科學家研發的新燃料不會產生揮發性蒸氣，只有通電的狀態下才會燃燒，大幅提升燃料的安全性。

UCR的化學工程博士生王昱潔（Yujie Wang，音譯）是參與研發這種燃料的科學家之一，她表示：「我們平常使用的燃料不太安全，燃料會蒸發且易燃，這種特點很難阻止。但我們開發的安全燃料，能透過電壓控制燃料的可燃性，一旦燃燒時較容易撲滅。」

UCR的研究團隊已提出專利申請，並將這種燃料的研究論文發表於《美國化學學會期刊》（Journal of the American Chemical Society），說明這種安全燃料的製造程序以及所需技術。

研究人員說，燃料燃燒的並不是液體本身，是懸浮在液體上方的揮發性燃料分子。這些分子與氧氣和火焰接觸時被點燃，一般來說，只要移除氧氣源就能熄滅火焰，但這在引擎外部的開放空間很難做到。

論文第一作者畢斯沃斯（Prithwish Biswas）表示：「我們聞到的汽油味，就是蒸氣的味道，因為汽油具有揮發性。把點燃的火柴丟進汽油池，燒起來的部分是汽油的蒸氣。如果能控制蒸氣，就能控制燃料是否燃燒。」

UCR開發的新燃料，是一種離子液體燃料，這種液體是液化鹽的一種形式。報告指出：「我們使用的鹽，類似用來調味食物的鹽，也就是氯化鈉。這種燃料的熔點及蒸氣壓都比食鹽低，因此揮發性較低，接觸一般的火焰時不會被點燃。」

研究團隊也調整離子液體的配方，以高氯酸鹽取代氯。以這種技術製造出的燃料，在通電後點火即可燃燒，但只要切斷電流，火焰就熄滅；研究團隊多次重覆試驗，讓燃料通電、出現煙霧、點燃煙霧、切斷電流滅火，最終成功找出快速點燃燃料及讓火焰熄滅的機制。

研究團隊也發現能透過加強電壓產生更大的蒸氣量，進而產生更大的火焰及能量輸出，這種方法將可用來調節燃料的燃燒速度，類似引擎中的節流閥系統（throttling system）。

UCR的化學工程特聘教授薩加利亞（Michael Zachariah）表示：「我們可以透過這種機制監測燃燒情況，就像防失能開關一樣，能自動滅火。」

這種離子液體燃料，理論上是用於任何類型的車輛，目前正使用各種引擎進行測試，以確定其效率，邁向商業化之路。研究團隊表示，儘管離子液體仍待進一步的研究，但最重要的是他們製造出一種不會發生意外火災的燃料。

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