脉冲火花放电等离子体能源转化的现状和挑战

摘要：

"3060 双碳"目标约束下,预计 2050 年中国以风能、水电、太阳能为主要能源的可再生电力占比将超过60%,直接利用可再生电力制备化学品将成为重要发展趋势.基于可再生电力驱动等离子体技术的能源转化是最具可能性的潜在途径之一,多种气体放电形式的低温等离子体能源转化技术颇受关注.概述了脉冲火花放电等离子体在固氮、CO2 转化、CH4 裂解、高碳烃裂解等多种能源转化反应中的应用进展和技术难题,探讨了快脉冲放电中引导气体击穿机制、气体快速加热机制、通道膨胀效应、链式自由基化学反应等物理化学过程,并提出了利用等离子体诊断手段(条纹相机、场致激光二次谐波,激光诱导荧光、相干反斯托克斯拉曼散射等)和耦合模拟仿真方法(PIC-MCC、流体、反应动力学模型)揭示高能电子、发光图像、空间电场、关键自由基和振动态的演化过程.

关键词：低温等离子体、脉冲放电、氧化固氮、CO2/CH4干重整、CH4裂解

所属期刊栏目：39

分类号：TE62(石油、天然气加工工业)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：963-976