據外媒報道，弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所ISE(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE，F(xiàn)raunhofer ISE)的科學家們開發(fā)出可減少內燃機排放的新技術CATalytic eVAPoration process(CatVap)，且目前已搭載于商用車在道路上進行測試。除柴油燃料外，該技術還可用于基于電力的燃料(電子燃料，e-fuels)和生物燃料。

圖片來源：Fraunhofer ISE

該燃油處理技術CatVap目前已獲得專利，可耦合在發(fā)動機和廢氣后處理系統(tǒng)之間。該技術始于排氣系統(tǒng)，更準確地說是溫度。CatVap使排氣系統(tǒng)很快升溫到工作溫度，因此無論駕駛循環(huán)如何，都可以顯著減少污染物排放，尤其是氮氧化物。研究人員承諾，如果發(fā)動機與加熱技術之間的相互作用得到優(yōu)化，則可以在不增加油耗的情況下減少排放(與歐六商用車相比)。當添加電子燃料和氫化植物油(HVO)等生物燃料時，該系統(tǒng)無需修改即可使用。通過使用這些燃料，整個油井到車輪(well-to-wheel)鏈可顯著減少二氧化碳等溫室氣體排放，以及有害的二次排放。

與工業(yè)伙伴的進一步發(fā)展

Fraunhofer ISE科學家正在與德國廢氣后處理和熱管理公司Albonair合作開發(fā)產品。Albonair為一輛中型卡車配備了CatVap系統(tǒng)，結果即使在低負荷運行時也可實現(xiàn)凈化廢氣。將該系統(tǒng)安裝在總重12噸卡車發(fā)動機后的排氣側，并在各種要求苛刻的試駕，結果也顯示完全減少了氮氧化物。試駕充分廣泛考慮了寒冷的天氣條件和城市交通。

ISE負責該技術的Florian Rümmele解釋說：“例如，如果配備內燃機的車輛以非常低的速度行駛且廢氣溫度相應較低，那么今天的歐六廢氣凈化系統(tǒng)無法完全減少有毒氮氧化物的排放。通過為廢氣后處理系統(tǒng)配備CatVap，冷啟動時僅需20秒的電加熱，從而即可啟動CatVap過程，這比傳統(tǒng)電加熱的功率高出20多倍。通過加熱排氣系統(tǒng)，幾乎可以完全去除所有二次污染物排放，例如氮氧化物、煙灰和未燃燒的燃料成分。”

此外，合作雙方還開發(fā)出用于控制和數(shù)據采集的軟件。當前的硬件和軟件可用于中型和重型卡車以及越野車或船舶的內燃機應用。

與合成燃料結合使用可進一步改善結果

據科學家稱，CatVap具有較大潛力，可以根據2027年計劃的歐洲排放標準減少二次排放，而無需采取額外措施。Fraunhofer ISE可持續(xù)合成產品部門負責人 Robert Szolak表示：“通過將可再生燃料與CatVap加熱技術相結合，有可能在車輛的能源供應和使用的整體視圖中呈現(xiàn)幾乎無排放的內燃機機動性。這就是為什么除了燃料加工技術之外，我們還在開發(fā)合成、可持續(xù)燃料的創(chuàng)新合成路線。我們正在研究此類燃料(通常從混合燃料開始)的市場推廣概念，因此需要使用強大的技術，例如CatVap，可以與這些混合燃料一起使用。”