创新背景
氢气作为一种清洁能源,在作为汽车燃料方面具有巨大的发展前景。氢燃料电池汽车与电动汽车一样,不会排放任何如二氧化碳之类的气体,而且可以在几分钟内就在加氢站充满氢气,与电动汽车相比具有巨大优势。
尽管氢技术前景光明,但运输高压氢气以及在燃料箱中储存都具有安全问题和经济挑战。这项技术的市场渗透率非常低,有氢气基础设施的地点也很有限。
创新过程
华盛顿州立大学的研究人员将乙醇和水的混合物放入一个新型的转换系统中,然后通电,以此来生产纯压缩氢气。
研究人员发明出一个带有阴极和阳极的转换系统,将少量的电通入到包含催化剂的乙醇和水混合物中,用电化学方法生产纯净的压缩氢气。反应产生的二氧化碳则以液体的形式被捕获收集。
这种转换方法意味着不再需要运输危险性极高的氢气,而是可以利用现有的乙醇运输基础设施,并且可以在加油站安全地生产压缩氢气,不用担心储存或运输问题。
与另一种纯水分解的脱碳制氢方法相比,新开发的电化学系统使用的总电量不到纯水分解法的一半。此外,研究人员通过压缩液态乙醇混合物,能直接产生压缩氢气。由于省略了气体的压缩过程,能源消耗也随之减少。此外,新的制备系统也不像其他水分解法那样需要昂贵的膜。
现在研究人员们正在努力扩大这项技术的规模,使其能够连续操作运行,并同时想办法利用从液体中捕获的二氧化碳。
创新价值
这项研究开发了一种新的使用电化学手段生产压缩氢气的方法。这项创新意味着氢气可以在加油站完成全部制作过程,不再需要运输危险性极高的氢气。这种生产氢气的新思路很可能在不久的将来对氢气经济产生重大影响。
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