美国国家能源技术实验室(NETL)的研究人员正在新的尖端ReACT(反应分析和化学转化)设施中研究反应化学，他们正在释放微波的力量，以发展能够提供更清洁，更实惠的能源和有价值的化学物质的煤气化技术。

气化包括在不燃烧的情况下使煤在高温下反应。然而，传统的热加热可能是昂贵的并且非常耗能。另外，NETL研究人员正在集中精力使用微波在分子水平上提供快速和选择性的能量。

NETL的研究员Christina Wildfire说：“与传统的加热相比，微波具有许多优势。” “例如，您不需要加热整个系统。微波只能对准材料，从而提高产品产量和选择性。”

该团队在微波增强氨合成方面取得了巨大成功。NETL团队与美国能源部高级研究计划署(ARPA-E)合作，证明微波辐射可以在较低的温度(300°C)和环境压力下使用支持的金属催化剂系统显着提高氨的产率。氨是各种燃料，食品和药品的重要前体。开发更有效的系统可以节省大量的水和能源。

像Wildfire这样的NETL研究人员正在研究使用最先进的台式设备(包括一种同类的变频反应堆)的详细反应机理。并且，似乎非热效应也可以归因于与微波辅助反应相关的提高的转化率和选择性。一旦团队更好地了解了微波与材料的相互作用，他们便可以为可转换且经济可行的燃料转换应用设计最佳的微波系统。

气化炉主要将煤转化为合成气(氢气，一氧化碳和CO 2)。研究人员可以通过改变温度，微波功率和频率，以及将进料流改变为包括蒸汽，CO 2或甲烷，来针对煤中的其他增值化学品。

Wildfire解释说：“微波气化的另一个优点是能够在反应过程中使微波产生脉冲。” “这通过提供足够的能量来引发反应而又没有多余的能量，从而使我们更加节能，并提高了产品的选择性，这通常会导致后续的不良副反应。”

Wildfire说：“微波气化系统也可以更小，模块化程度更高，并且由于它们不需要大量的电能，因此它们有可能利用太阳能电池板等可再生能源工作。” “此外，与传统的燃煤发电厂可能需要花费大量时间来进行上升和下降相比，微波气化器由于快速的启动和关闭时间而可以提高电网的弹性。”

气化炉为国家提供清洁能源和有价值的化学品已有近两个世纪的历史，但是创新在很大程度上是渐进式的。但是，微波证明了在气化炉改进方面提供逐步改变的潜力，而NETL则是这项技术转型的前沿。