研究人员开发用于生产纯压缩氢的新型反应堆，可以从水和乙醇中生产氢气

2022-05-28 15:12:29  信息编号：K217600  浏览次数：76

华盛顿州立大学(WSU) 的研究 人员提出了一种新的节能方法，可以从水和乙醇中生产氢气。这种方法有能力使清洁的氢燃料成为汽油动力汽车的一种非常可行的替代品。

博士后研究员 Jamie Kee 和 Su Ha 教授以及他们开发的用于生产纯压缩氢气的新型反应堆。图片来源：华盛顿州立大学。

华盛顿州立大学的科学家在一种新型转化系统中利用乙醇和水的混合物以及少量电力来产生纯压缩氢气。

这种新颖性意味着氢气可以在加油站现场制造，因此只需要运输乙醇溶液。这是消除高压氢气运输需求的重要一步，这是将其用作清洁能源燃料的主要障碍。

美国华盛顿州立大学 Gene and Linda Voiland 化学工程与生物工程学院研究通讯作者、教授苏哈表示，这是一种关于如何生产氢气的新思路。如果有足够的资源，我认为它很有可能在不久的将来对氢经济产生重大影响。

该研究已发表在Applied Catalysis A期刊上。

使用氢作为汽车燃料是一种充满希望但尚未实现的清洁能源。与电动汽车类似，氢燃料电池驱动的汽车不会释放任何危险的二氧化碳。与电动汽车不同，它可以在加氢站几分钟内充满氢气。

然而，尽管氢技术前景广阔，但在燃料箱中储存和运输高压氢气存在无数的经济和安全隐患。由于挑战，美国的氢气基础设施很少，该技术的市场渗透率非常低。

在他们的研究中，华盛顿州立大学的科学家们制作了一个带有阳极和阴极的转换系统。当将少量电力与催化剂一起放入乙醇和水的混合物中时，研究人员能够以电化学方式产生纯压缩氢。从反应中释放的二氧化碳以液体的形式被捕获。

该转换方法不必运输危险的氢气，而是意味着可以利用现有的运输乙醇的基础设施，并且可以在加油站以简单易行的方式按需生产压缩氢气。

美国华盛顿州立大学 Gene and Linda Voiland 化学工程与生物工程学院研究通讯作者、教授苏哈表示，我们已经在每个加油站使用含乙醇的汽油。您可以想象，使用我们现有的基础设施，可以轻松地将乙醇水混合物运送到当地的加油站，然后使用我们的技术，您可以生产准备好泵入氢燃料电池汽车的氢气。我们根本不需要担心氢的储存或运输。

新开发的电化学系统使用的电量不到纯水分解所需电量的一半。这是科学家研究的另一种生产脱碳氢的方法。

科学家们并没有在这个过程的后期努力收缩氢气，而是使用更少的能量来代替压缩液态乙醇混合物。这有助于直接产生已经压缩的氢气。

华盛顿州立大学研究的共同主要作者和研究生Wei-Jyun Wang表示，水中乙醇的存在会改变化学性质。实际上，我们可以在比纯水电解通常所需的电压低得多的电压下进行反应。

此外，他们的系统不需要其他水分解方法所需的昂贵膜。然后电化学反应产生的氢气就可以使用了。

一种提供低电能成本替代水电解的工艺，可以在生产压缩氢气的同时有效捕获二氧化碳，这可能会对氢气经济产生重大影响。这真的很令人兴奋，因为改进氢气的生产方法涉及很多方面。Voiland School 博士后研究员、该论文的主要作者之一 Jamie Kee 说。

科学家们正试图扩大这项技术并使其以连续的方式工作。他们还试图找到利用液体中捕获的二氧化碳的方法。