近来，船建学院绿色与智能船只动力团队在世界威望期刊《Nature Communications》宣布了研讨成果“Ammonia marine engine design for enhanced efficiency and reduced greenhouse gas emissions”，一起获选为Nature Communications工程组主编精选文章，并得到其Twitter引荐。该作业原创性提出“缸内重整再循环氨燃料发动机”概念，并展现其处理现存技能面对的高未燃氨、高笑气及受限热效率等技能瓶颈的潜力。周昕毅博士为论文的榜首作者，李铁教授为论文的通讯作者，上海交通大学海洋工程全国重点试验室为论文的榜首完结单位。

  2023年7月，世界海事安排IMO正式提出历史性的2050年净零温室气体排放战略，零碳氨燃料被视为最具潜力的代替燃料之一。但是，在进一步推广应用船只氨燃料发动机之前，仍需处理氨燃料较差焚烧特性导致的高未燃氨、高笑气（N2O）、受限热效率等技能瓶颈问题。在此布景下，研讨团队提出“缸内重整再循环氨燃料发动机”概念（In-cylinder reforming gas recirculation，IRGR），即单缸富氨焚烧，做功的一起过量氨热重整制氢并循环至其他气缸，统筹掺氢焚烧和废气再循环的优势，并较外部重整器免除催化剂运用和重整器能量丢失。

  为验证该概念的有效性，研讨团队开发了含65种组分和344条反响的氨柴化学反响动力学机理，并将其嵌入发动机三维CFD仿真渠道。随后，研讨团队根据2022年成功焚烧的95DF氨柴双燃料发动机台架（根底氨发动机）取得试验数据对仿真模型和化学反响动力学机理做验证，证明了仿线%高氨能占比下的准确性，并根据此在宽工况范围内对IRGR概念进行系统研讨。研讨结果为：与根底氨发动机比较，在90%氨能占比下，IRGR技能可明显进步发动机热效率，并下降80%以上的未燃氨和笑气排放。进一步进步氨能占比至97%，IRGR技能可进步发动机指示热效率15.8%，并下降89.3%的未燃氨排放和91.2%的笑气排放。

  IMO战略也包含在2030年和2040年别离下降20%和70%温室气体排放，关于根底氨发动机而言，即便97%的能量投入由氨燃料供给，仍不足以满意2040年70%的温室气体减排方针，首要是因为发动机热效率下降和高温室气体效应的笑气排放生成。而选用IRGR技能因为可以明显进步发动机热效率并下降笑气排放生成，有望助力IMO完成温室气体减排方针。