Hợp kim mới hứa hẹn sẽ cách mạng hóa động cơ đốt trong chạy bằng hydro – Popular Mechanics.
Thế giới nóng lên của chúng ta đang rất cần các nguồn năng lượng không thải ra khí nhà kính, và một trong những ứng cử viên lớn đang tìm cách bước vào vai trò năng lượng sạch đó là năng lượng hydro. Khi được sử dụng để cung cấp năng lượng cho xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV), sản phẩm phụ tạo ra về cơ bản chỉ là hơi nước và không khí ấm. Nhưng có lẽ quan trọng hơn, các công ty trên khắp thế giới cũng đang chạy đua để tạo ra các nhà máy điện chạy bằng 100% hydro, vì hầu hết các nhà máy thương mại hiện đang đốt hỗn hợp hydro và khí đốt tự nhiên hoặc dầu diesel.
Mặc dù hydro có vẻ như là nguồn năng lượng dễ hiểu, nhưng nó cũng đi kèm với một số thách thức to lớn, đặc biệt là nó cháy ở nhiệt độ cao (khoảng 600 đến 1500 độ C) so với các loại nhiên liệu khác. Nhiệt độ tăng này có nghĩa là các thành phần của bất kỳ loại động cơ đốt trong hydro nào cũng cần phải chịu được sự khắc nghiệt của môi trường nhiệt độ cao như vậy cũng như vẫn chống ăn mòn do hơi nước.
Hiện nay, các nhà khoa học tại Đại học Alberta cho rằng họ có thể đã tìm ra câu trả lời hoàn hảo: một siêu hợp kim của nhôm và niken có thể là thành phần chính cho động cơ hydro trong tương lai.
Jing Liu, đồng tác giả của bài báo tại Đại học Alberta, cho biết trong một thông cáo báo chí:
Nếu bạn muốn sử dụng động cơ đốt trong sử dụng 100% nhiên liệu hydro, nhiệt độ ngọn lửa sẽ cực kỳ cao.
“Cho đến nay, không có lớp phủ kim loại nào hiện có có thể hoạt động trong động cơ đốt trong 100% hydro. Chúng tôi muốn biết hợp kim nào có thể chịu được các điều kiện này.”
Liu và nhóm của ông đã phân tích điểm mạnh và điểm yếu của các hợp kim có sẵn trên thị trường và sau đó sử dụng các mô phỏng lý thuyết để khám phá ra những kết hợp mới nhằm cố gắng tìm ra một hợp kim có độ bền, độ bền và độ dẻo cao hơn. Bằng cách tận dụng mô hình máy tính, nhóm có thể xem xét kỹ lưỡng từng hợp kim mới để hiểu các đặc tính của nó và chính từ quá trình tốn nhiều công sức này mà nhóm nghiên cứu cuối cùng đã phát hiện ra CCA AlCrTiVNi5.
Trong khi hợp kim này cho thấy triển vọng trong các mô phỏng, nó cũng cần phải vượt trội hơn các hợp kim hiện có trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn. Theo các nhà nghiên cứu, hợp kim thương mại chỉ có thể chịu được những điều kiện như vậy trong 24 giờ hoặc thậm chí ít hơn—nhưng AlCrTiVNi5 vẫn tiếp tục hoạt động.
Hao Zhang, một đồng tác giả khác của nghiên cứu tại Đại học Alberta, cho biết trong một thông cáo báo chí:
Chúng tôi hiểu mọi thứ phản ứng như thế nào khi chúng nóng lên… vì vậy chúng tôi sử dụng các mô phỏng và tính toán này để hiểu cách giao diện giữa vật chất và môi trường thay đổi nếu chúng tôi thay đổi thành phần.
“Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm trong môi trường ăn mòn này trong vòng 100 giờ ở nhiệt độ 900 độ C và nó vẫn hoạt động, đây là một cải tiến lớn.”
Với các công ty đang tiến hành kế hoạch giới thiệu động cơ chạy bằng 100% hydro vào năm 2026, riêng hợp kim mới này sẽ không thể tự mình tạo ra cuộc cách mạng hydro; nghiên cứu thậm chí còn lưu ý rằng vật liệu mới này vẫn cần thêm thời gian trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các hợp kim như AlCrTiVNi5 cho thấy tương lai của năng lượng hydro thực sự chỉ mới bắt đầu.
Hợp kim mới hứa hẹn sẽ cách mạng hóa động cơ đốt trong chạy bằng hydro – Popular Mechanics.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
