科羅拉多大學波爾分校教授近日獲得了一筆360萬美元的資助撥款,為期三年,用于開發新汽車用輕量鎂生產工藝,資金來源于能源部的先進科研項目處。
Alan Weimer教授和他的研究團隊將用這筆資金研究開發一種新的氣化工藝,該工藝將采用集中式太陽能來生產鎂和合成氣—汽油的前期產品。過程包括新的淬火或者冷卻工藝,在反應爐中鎂將從氣態轉化成固態。
Weimer---科羅拉多大學波爾分校的化學與生物工程系教授表示說,當前的鎂生產能源消耗大,并且產生大量的碳排放。這種新的工藝將有效減少碳排放并且成本較低,還能生產合成油料。
來自先進科研項目處(ARPA-E)的副主管 Cheryl Martin先生宣布,該筆資助款隸屬于33個突破型能源項目計劃,總額6600萬美元,將分撥給政府,學術及產業界。總款項將被分放至兩大類開發計劃中去,其中的3200萬美元將用于研發低成本節能型制造技術來生產和回收輕量汽車金屬材料。另一部分3400萬美元將用于開發先進的生物催化技術,將天然氣轉化成液態便于運輸。
對于單個大學來講,這次ARPA-E授予科羅拉多大學的資金是最大的一筆用于輕量化金屬研究與開發的撥款。Martin說:“新的ARPA-E計劃的宣布表明了ARPA-E對創新能源技術的關鍵早期介入的資金支持的決心。”
目前鎂的生產工藝用電時間是一天24個小時,由于在日間對電量的消耗導致成本非常地高昂。Weimer表示:“我們的計劃是日間采用太陽能作為反應爐的能量來源,而在夜間在非高峰段則采用電能。”
Weimer說:“新工藝將使碳和氧化鎂進行反應,二者在一個混合型太陽能電反應爐中被加熱到高溫,產生鎂蒸氣和一氧化碳氣體。鎂蒸氣轉換成的固體金屬時,一氧化碳與氫氣相結合制成柴油或汽油,氫氣來自于太陽能電反應爐中,它利用回收多余的熱量將水分解成氫氣和氧氣。
Weimer表示,他們不僅在生產高價值的鎂,更在制造汽油。由于業界都在期待更低重量更省油的汽車的出現,預計鎂的需將大幅增長。
鎂比鋼鐵輕75%,比鋁輕33%。據汽車材料聯合會(由克萊斯靳,福特汽車和通用汽車組成)預計,到2020年,鎂零部件的使用將使輕量比現在輕15%,燃油節省達9-12%。
Weimer表示,ARPA-E資金將在未來幾年內資助科羅拉多大學波爾分校的博士研究生,研究生和大學生。在過去17年中,Weimer研究實驗室一直從事太陽能熱加工事業,它在美國是最大的學術類太陽能熱化學研究團隊。
科羅拉多中心的生物精煉和生物燃料項目,由波爾分校,科羅拉多礦業學院,科羅拉多州立大學,國家可再生能源實驗室共同協作推動。
8月份,Weimer教授, Charles Musgrave教授和他們的團隊在科學雜志上發表了文章,采用全新的技術利用太陽能來有效地分解水。Weimer表示,為了更廣大地使用氫,這種清潔,綠色的燃料,水分解技術已經被集成運用到新的鎂生產過程當中。
(關鍵字:鎂 汽車部件 科羅拉多大學)