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華盛頓州立大學(xué)成功進(jìn)行了無(wú)人機(jī)液氫測(cè)試

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-09-14 12:26:36
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華盛頓州立大學(xué)成功進(jìn)行了無(wú)人機(jī)液氫測(cè)試  華盛頓州立大學(xué)的一個(gè)研究小組首次成功演示了為無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力的液態(tài)氫和一種獨(dú)特的加氫系統(tǒng)?! y(cè)試證明了中型無(wú)人機(jī)長(zhǎng)續(xù)航全電動(dòng)飛行所需的一項(xiàng)

  華盛頓州立大學(xué)的一個(gè)研究小組首次成功演示了為無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力的液態(tài)氫和一種獨(dú)特的加氫系統(tǒng)。

  測(cè)試證明了中型無(wú)人機(jī)長(zhǎng)續(xù)航全電動(dòng)飛行所需的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。這也可能是未來(lái)在航空領(lǐng)域使用氫的第一步。

  “這是一個(gè)重要的里程碑,”Ian Richardson說(shuō),他是機(jī)械和材料工程學(xué)院博士后研究員。“在這次測(cè)試中,一切都完美無(wú)缺,并按照地面設(shè)計(jì)運(yùn)行。”

  航空業(yè)目前排放的二氧化碳約占全球總排放的3%,但許多切實(shí)可行的減少碳排放的解決方案,如電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車或太陽(yáng)能汽車,在航空領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)起來(lái)要困難得多。人們?cè)絹?lái)越多地考慮將氫作為一種可能的低碳飛行解決方案。

  “在航空中使用氫燃料是一個(gè)熱門話題,”機(jī)械和材料工程學(xué)院的副教授Jake Leachman說(shuō)。“人們對(duì)熱衷于這個(gè)想法,而我們已經(jīng)領(lǐng)先了幾年。無(wú)人機(jī)是一個(gè)很好的試驗(yàn)場(chǎng)。”

  作為演示的一部分,研究人員使用一個(gè)液態(tài)加氫站來(lái)填充一個(gè)液態(tài)氫罐,為用于驅(qū)動(dòng)中型無(wú)人機(jī)的燃料電池功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)提供氫氣,并模擬飛行的能量需求。就像回到加油站給汽車的油箱加油一樣,這個(gè)團(tuán)隊(duì)又回到他們的氫站,重新加滿液態(tài)氫,使燃料電池再次運(yùn)轉(zhuǎn)。

  長(zhǎng)期以來(lái),WSU團(tuán)隊(duì)一直致力于用氫氣驅(qū)動(dòng)飛行。除了Richardson和Leachman,該團(tuán)隊(duì)還包括博士后研究員Patrick Adam。

  “很多公司都嘗試過(guò)液氫飛行,但成績(jī)不太好,”Leachman說(shuō)。

  這項(xiàng)測(cè)試是在WSU普爾曼校區(qū)進(jìn)行的,將該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研究了10年的幾項(xiàng)技術(shù)結(jié)合在了一起。

  在過(guò)去的十年里,研究小組開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的液氫儲(chǔ)罐,最終將用于機(jī)載飛行動(dòng)力。液態(tài)氫比氣態(tài)氫占據(jù)的空間小得多,可以提供更多的燃料并允許更長(zhǎng)時(shí)間的飛行。氫罐是由一種輕質(zhì)聚合物而不是金屬制成的。WSU是美國(guó)為數(shù)不多的幾個(gè)可以在液氫儲(chǔ)存所需的極低溫下測(cè)試聚合物材料的地方之一。該儲(chǔ)罐還通過(guò)在其罐壁內(nèi)具有的熱交換系統(tǒng)來(lái)加熱氫氣以減輕重量。氫氣隨后用于為燃料電池提供能源,燃料電池產(chǎn)生電能為無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力。

  該項(xiàng)目還利用了WSU開(kāi)發(fā)的便攜式加氫站,該站利用水和電制造液態(tài)氫。最近,低溫制冷技術(shù)和電解技術(shù)的進(jìn)步使得制造一種緊湊型的液氫加注系統(tǒng)成為可能。液化器和加氫系統(tǒng)可以完全被封裝在一個(gè)15英尺的集裝箱內(nèi)。

  雖然液化氫的科學(xué)已經(jīng)很好理解,但這項(xiàng)研究的挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個(gè)安全、便攜的系統(tǒng),可以分配少量的液態(tài)氫。建立這樣一個(gè)液態(tài)氫加氫站的許多過(guò)程是開(kāi)創(chuàng)性的。

  “你不能去買一罐液氫,”Richardson說(shuō)。“我們必須自己做。”

  研究人員希望今年晚些時(shí)候在真正的飛行中開(kāi)始測(cè)試液氫動(dòng)力。

  這項(xiàng)工作由美國(guó)陸軍和華盛頓研究基金會(huì)資助。該項(xiàng)目的合作伙伴包括密西西比州立大學(xué)和Insitu公司。波音公司的子公司Insitu為項(xiàng)目提供了ScanEagle3無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)試

 ?。ㄔ膩?lái)自:燃料電池工程 中國(guó)新能源網(wǎng)綜合)