カリフォルニア大学リバーサイド校の化学技術者は、点火に電流を必要とする独自の液体燃料を開発しました。従来の燃料とは異なり、この革新的な燃料は保管中や輸送中に炎に反応したり、偶発的な火災を引き起こしたりすることがなく、「安全な」液体燃料です。
「私たちが通常使用している燃料はあまり安全ではありません。蒸発後に発火する可能性があり、それを防ぐのは困難です」とUCR化学工学博士課程の学生であり、この燃料に関する新しい論文の共著者であるYujie Wang氏は述べた。 「燃料が燃えるとき、液体自体が燃えるのではありません。その代わり、液体の上に浮遊する揮発性燃料分子が酸素と炎に触れて発火します。酸素源を除去すれば炎を消すことができますが、それをエンジンの外で行うのは困難です。地面にあるガソリンのプールにマッチを投げ込むと、燃えているのはガソリンの蒸気です。蒸気の匂いを嗅ぐと、それが揮発性であることがすぐにわかります。そして蒸気を制御できれば、燃料が燃えるかどうかも制御できるのです。」
Journal of the American Chemical Society の論文には、チームが燃料をどのように作成したかが記載されており、さらに技術的な詳細は特許出願に含まれています。
新しい燃料の基礎となるのは、液化した塩であるイオン液体です。 「食品の風味付けに使用する塩、つまり塩化ナトリウムに似ています。このプロジェクトで使用した塩は、食卓塩よりも融点が低く、蒸気圧も低く、有機質です」とワン氏は語った。
研究室に入ると、チームはイオン液体のレシピを変更して、塩素を過塩素酸塩に置き換えました。その後、ライターで液体に点火しましたが、その液体は燃えそうなほど高温でした。
次に、電圧を印加してライターの炎で点火することを試みました。実際に点火し、電流を切ると炎は消えました。その後、電圧を印加し、煙を確認し、煙に点火して燃焼させ、電流をオフにするというプロセスを何度も繰り返すことができ、燃料の迅速な起動と停止システムが実現しました。
液体にさらに電圧を加えると、より大きな炎が発生し、より多くのエネルギーが出力されます。したがって、この方法はエンジンの計量またはスロットル システムのように機能することもできます。
「燃焼はこの方法で測定でき、電圧を切ることは死人のスイッチのように機能します。これは、オペレーターが無力になった場合に機械を自動的に停止する安全機能です」と、UCLAの化学工学の高名教授で論文の責任著者であるマイケル・ザカリア氏は述べた。
理論的には、イオン液体燃料はあらゆる種類の乗り物に使用できます。ただし、商業化を実現する前に、解決しなければならない疑問がまだいくつかあります。燃料はさまざまなエンジンタイプでテストし、その効率を判断する必要があります。
「イオン液体の興味深い特性の 1 つは、従来の燃料と混合してもその特性を維持できることです」とザカリア氏は述べています。 「しかし、どのような割合のイオン液体を混合して不燃性にできるかを理解するには、さらなる研究が必要です。」
この液体にはさらに研究する必要がある側面がたくさんありますが、チームは安全で偶発的な火災を回避できる燃料を作成できたことを嬉しく思います。
「現在の燃料生産方法よりも高価になるのは間違いない。これらの化合物は通常、バッチで生産されないが、もし生産できればコストは削減されるだろう」とザカリア氏は語った。 「競争力はどれくらいですか? わかりません。しかし、安全性が重要である場合、これは主要な側面の 1 つです。安全な製品を作れば、収益以上のメリットがあります。」