美国科学家计划用乙醇和水制造高压氢气解决燃料难题
2022/6/21 10:09:00 我是科学家iScientist

     华盛顿州立大学的研究人员将乙醇和水混合物放入一个新型的转换系统中通电，以此来生产纯压缩氢气。这项创新意味着氢气可以在加油站完成全部制作过程，因此只需解决原材料乙醇的运输问题，而不再需要运输棘手的高压氢气。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。

    

     网页截图

     使用氢气这种清洁能源作为汽车燃料前景巨大但尚未实现。与电动汽车一样，氢燃料电池汽车不会排放任何如二氧化碳之类的气体；但不同的是，氢燃料电池汽车可以在几分钟内就在加氢站充满氢气。

     尽管氢技术前景光明，在燃料箱中储存和运输高压氢气仍然是巨大的经济和安全挑战。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。

     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。

    

     原地制备氢气燃料并回收二氧化碳产物示意图 | 参考文献[2]

     另一种脱碳制氢方法是纯水分解。与之相比，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。

     参考文献

     [1] https://www.eurekalert.org/news-releases/953602

     [2] https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0926860X22001703

     编译：绿洲

     编辑：靳小明

     排版：尹宁流

     题图来源：Pixabay

     研究团队

     通讯作者 Su Ha：教授，华盛顿州立大学

     课题组主页https://voiland.wsu.edu/faculty-staff/su-ha/

     第一作者 Benjamin L. Kee：华盛顿州立大学

     论文信息

     发布期刊Applied Catalysis

     发布时间 2022年05月10日

     论文标题Caustic Aqueous Phase Electrochemical Reforming (CAPER) of Ethanol for Process Intensified Compressed Hydrogen Production

     (DOI：https://doi.org/10.1016/j.apcata.2022.118647)

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