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據(jù)外媒報(bào)道，華盛頓州立大學(xué)（Washington State University，WSU）的研究人員開發(fā)了一種新型節(jié)能方法，可從乙醇和水中生產(chǎn)氫氣。這有助于使清潔的氫燃料進(jìn)一步替代汽油，為汽車提供動(dòng)力。


研究人員利用乙醇和水的混合物，以及少量電力，在創(chuàng)新轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中生產(chǎn)純壓縮氫。采用這種方法，只需運(yùn)輸乙醇溶液，即可在加油站現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氫。在使用清潔氫燃料方面，運(yùn)輸高壓氫氣一直是很大的障礙，這是消除此類需求的重要一步。據(jù)稱這是一種關(guān)于如何生產(chǎn)氫氣的新思路。如果擁有足夠的資源，可能在不久的將來(lái)對(duì)氫氣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。

氫是一種清潔能源，有潛力用作汽車燃料。由氫燃料電池提供動(dòng)力的車輛，跟電動(dòng)汽車一樣不會(huì)產(chǎn)生有害碳排放。不同的是，氫動(dòng)力汽車可以在幾分鐘內(nèi)完成加氫操作。然而，在燃料罐內(nèi)儲(chǔ)存和運(yùn)輸高壓氫氣，帶來(lái)了明顯的成本和安全負(fù)擔(dān)。因此，美國(guó)的加氫基礎(chǔ)設(shè)施很少，此類技術(shù)的市場(chǎng)覆蓋率很低。


在此項(xiàng)研究中，WSU研究人員開發(fā)了一種帶正、負(fù)極的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。將少量電力注入加催化劑的乙醇和水混合物，通過(guò)電化學(xué)原理，能夠生產(chǎn)純壓縮氫。同時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳以液體形式被收集。

研究團(tuán)隊(duì)使用的方法不是電解水方法，他們稱為”苛性水相電化學(xué)重整“（CAPER）工藝。這種工藝可以在較低的電池工作溫度和電壓下將水相乙醇轉(zhuǎn)化為高壓和高純度氫氣，而且還不使用電解膜。

這種轉(zhuǎn)換方法不必運(yùn)輸危險(xiǎn)性氫氣，使用現(xiàn)有乙醇運(yùn)輸設(shè)施，即可在加油站按需生產(chǎn)壓縮氫氣，既方便又安全。該校Gene and Linda Voiland化學(xué)工程與生物工程學(xué)院的研究人員Su Ha教授表示：“現(xiàn)在，每個(gè)加油站都提供含乙醇的汽油。設(shè)想一下，利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，可以將乙醇和水的混合物輕松地運(yùn)送至當(dāng)?shù)丶佑驼?。然后，利用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)氫，并將其注入氫燃料電池汽車。這樣根本不需要擔(dān)心氫的儲(chǔ)存或運(yùn)輸。”

與純水分解方法相比，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這種電化學(xué)系統(tǒng)只需不到一半的電力。為了取消后續(xù)氫壓縮步驟，研究人員通過(guò)壓縮液體乙醇混合物，直接生產(chǎn)壓縮氫氣，從而節(jié)省能源。此外，乙醇在水中的存在改變了化學(xué)性質(zhì)。比起純水電解法，可以在低得多的電壓下進(jìn)行反應(yīng)。與其他水分解方法不同，這類系統(tǒng)也不需要需要使用昂貴的薄膜。通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)的氫氣，可以立即使用。

CAPER工藝去掉了對(duì)下游分離和外部壓縮步驟的需要，實(shí)現(xiàn)了壓縮和純氫生產(chǎn)的工藝強(qiáng)化。所有的壓縮都是在液相反應(yīng)物上進(jìn)行的，以規(guī)避效率較低的氣相壓縮。

Voiland School博士后研究員Jamie Kee表示：“這是一種可以替代水電解的低電能成本方法，可以生產(chǎn)壓縮氫氣，同時(shí)有效收集二氧化碳，這可能會(huì)對(duì)氫經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。” 

原標(biāo)題：新型節(jié)能方法可現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)純壓縮氫，促進(jìn)清潔能源發(fā)展