欧盟积极探索开发新兴内燃机金属燃烧技术

现代交通惯用的内燃机，通常采用化石燃料与空气中的氧燃烧反应产生的化学能，转换成有用的机械动能和有害的温室气体排放。而目前相对流行和正在 加速研发的绿色替代解决方案，主要为基于锂离子蓄电池电动汽车、氢燃料内燃机和加入部分可再生生物质混合燃料的发动机技术。但总体上，绿色替代技术仍然存 在这样那样需要克服的技术难关，最主要的当然还是降低成本价格。

欧盟第七研发框架计划（FP7）提供资助支持，由希腊科技人员领导的多学科欧洲Cometnano研发团队，积极探索开发新兴的内燃机金属燃烧替代 技术，希望从根本上找到一条解决“绿色内燃机”的新路径。理论上，金属燃烧反应产生的化学能，可直接转换成有用的机械动能和无害的金属氧化物排放，而金属 氧化物是公认的自然界中大量存在、属于对环境和人体无害的化合物质形态。但前提条件是开发出新型的可再生回收技术，对废弃燃料进行回收再循环。

Cometnano研发团队的科技人员，首先选择自然界大量存在的3种金属材料铁、铝和硼，从可行性、毒性、功率密度、技术成本和市场价格等方面， 采取循序见进的深入研究。将所选择的金属制作成原子尺度的纳米粉，分别进行的铁-空气燃烧、铝-空气燃烧和硼-空气燃烧的预实验参数对比显示，铁-空气燃 烧具有较理想燃烧参数、较低的环境影响和相对低廉的技术成本。

研发团队基于实验参数“量身定做”开发的铁-空气燃烧反应数字模拟系统，对铁纳米粉适应单冲程内燃机进行了优化设计。同钢铁工业紧密合作，利用废弃 铁材料开发的升级版合成铁纳米粉工艺技术，在取得技术突破的同时已获得经济上的成功。利用传统柴油发动机粒子过滤器技术，成功地回收未参与燃烧反应的铁纳 米粒子，从而保障铁纳米粒子100%参与燃烧反应。正在进行的纳米粒子毒性研究，包括部分不充分燃烧的情况，以及单冲程内燃机单元的安全可靠性研究，均获 得了令人希望的科研成果。新兴内燃机铁金属燃烧技术的经济成本分析研究已展示，同传统化石燃料内燃机的成本具有可比性（甚至更低），而且还是在尚未计算对 汽车工业、金属行业、生态环境和人类健康潜在益处的情况下。