你有没有想过让自己的汽车使用2块钱一立方米的民用管道天然气,而不是7块钱一升的汽油?况且相比汽油,天然气PM2.5减排可高达90%。43岁的美国伊利诺伊大学研究助理教授罗臬团队所研发的基于纳米吸附天然气的低成本油气双燃料汽车技术将此构想变成现实。已经在美国芝加哥经营公司数年的罗臬即将在上海成立潞翔能源公司,开始自己在国内的创业。
先改装自己的车
罗臬在自己位于美国伊利诺伊的家中设计改造了天然气汽车,这是世界上第一个在家里加气的吸附天然气汽车。通过改装技术,中压ANG车载气瓶样瓶已经安装在一辆丰田轿车的后备箱里。当汽车停在家里的时候,就用自己研发的加气机把家中的天然气加到汽车的储气罐里,然后他就可以开着天然气汽车上路了。
“常压下一立方米天然气的行驶里程基本等效于一升汽油。如果你的车能汽油天然气双用那该多好——上下班短途用天然气,晚上家里或楼下停车场充气,周末或长途才用汽油。”罗臬得意地说。
这辆轿车是ANG技术发明人罗臬教授每日上下班的车辆,罗教授每周约使用潞翔家庭加气机为其补充2-3次燃料,经过了超过12个月的实车性能测试。
据他介绍,使用了潞翔能源的吸附天然气气瓶和家用加气系统,使用70升吸附天然气气瓶,如果在家里充气,可以行驶110公里,如果到CNG加气站充气,可以行驶220公里。
罗臬从小对机械充满兴趣,有八级机械工水平,在华中科技大学取得半导体工程学士学位后,在中科院从事了三年半导体实验工作。他1994年出国留学,获得美国西北大学理论物理博士学位,而后到伊利诺伊大学香槟分校从事新能源方面的研究。他曾作为主要技术负责人,研制出世界最高性能的过氧化氢燃料电池和氢化物燃料电池。以此为契机,他将研究领域扩展到液流电池、天然气燃料电池、天然气应用等方面。
清洁能源性能提高了
在罗臬看来,天然气是比较传统的清洁能源,国际上随着美国页岩气的重大突破,国内随着煤层气的起步,天然气的快速推广应用即将到来。
罗臬介绍说,目前在工业界广泛采用的天然气储存技术分两种:压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)。压缩天然气是指将天然气加压并以气态储存在容器中的储存技术,由于采用很高的安全标准,造价昂贵,并且设备日常维护费用高。液化天然气是指在超低温和压力状态下以液态形式储存的天然气,天然气液化工艺复杂,液化生产线规模大、设备多、投资高、能耗高。
针对CNG和LNG储存方式的弊端,专家和学者们自上世纪90年代开始进行吸附天然气(ANG)储存技术的研究。吸附天然气储存技术主要通过在储存容器内添加高比表面积吸附储存剂,甲烷分子受吸附剂表面作用力影响附着在吸附剂表面的方式,提高单位体积天然气储存密度。
潞翔能源依托伊利诺伊大学的研发实力,在吸附剂活化和灌装、吸附剂热传导性能等领域取得了突破性进展,研发出了目前唯一可以大规模实际使用的ANG储存解决方案。“就像海绵吸水一样,纳米吸附天然气技术用纳米吸附剂来吸住天然气,以成倍增加天然气在气瓶中的储量。”
先在新疆四川山东推广
ANG车载气瓶主要用于替代传统CNG气瓶,新疆、四川、山东这三个天然气汽车保有量超过全国总量50%的省份将是潞翔前期推广重点区域。潞翔已与新疆一家企业以及美国伊利诺伊州和印第安纳州的几家天然气汽车改装厂达成初步合作意向,在这些厂商改装的天然气汽车上安装潞翔高压ANG气罐,进行小规模测试。
目前在全国大部分地区,加气站数量少且分布零散,据统计,2010年中国共有9.5万个加油站,而目前CNG加气站只有大约2000个。CNG汽车加气需要行驶至偏远的加气站且需排队等待很长时间。使用潞翔ANG气瓶后,出租车加气频率将减少约30%,大大减少车主排队等待加气的时间从而提高其运营时间。
潞翔公司创业团队共有九人,可谓中外组合,既有芝加哥大学MBA、美国西北大学化学博士、加州理工学院化学博士,也有毕业于国内莱阳农学院的创业伙伴。在不久前的中国创新创业大赛上,他们的项目得到很多风投公司伸出的橄榄枝。
“压缩天然气在国内出租车行业已经大量采用,下一步就应该是油气双燃料汽车技术向普通民用市场的普及和推广。”罗臬说,未来,他们还将配合国家相关部门在ANG储存领域制定行业标准,进一步促进ANG储存技术的推广。
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