来自空气的绿色氢

凯利 凯利2022年9月8日遵循
来自空气的绿色氢

以气候友好的方式生产的氢气将取代石油成为工业的通用燃料。但在阳光充足的地区,通常没有多少水。我们能做些什么呢?

氢被视为能源转型的希望灯塔——它将被用作飞机、轮船和卡车的燃料,也将被用作工业原料或供暖系统的燃料。如果它是用水中的可再生能源生产的,那么它的制造几乎是气候中性的。然而,在阳光特别充足或风特别大的地区,往往没有足够的水进行电解。领导的一个研究小组墨尔本大学的化学工程师帮凯文·李已经开发了一个原型,可以在潮湿空气,水从它,把它直接提取到两种气体氢和氧。她在最新一期的《自然通讯》上提出了这一原则。

为了减少工业二氧化碳的排放,氢(H2)是非常重要的。当它燃烧时,只产生水。在能源特别密集的钢铁生产中,氢总有一天会取代煤。化学工业中的某些过程只有使用绿色氢气才能实现气候友好型。未来燃气发电厂也将使用氢气。氢是宇宙中最常见的化学元素。然而,在地球上,它几乎只以水的形式存在。

现有的大型电解厂通常需要复杂的材料成分、稀有金属和获得纯净淡水的途径。这可能导致对饮用水供应的竞争,世界上一些地区的饮用水供应已经有限。这些因素推高了制氢成本,迄今为止限制了广泛应用。

帮派凯文·李和他的同事想要解决这个问题通过访问水供应,甚至可以在世界最干旱的地区,如撒哈拉沙漠和澳大利亚内陆地区。“在任何给定的时间,空气中都有12.9万亿吨水,”科学家们写道,“它们普遍可用,取之不尽,用之不竭。”它所需要的只是高效的系统来访问它。他们现在已经证明了这是可能的。在最低相对湿度为4%的情况下,仍然可以用这种所谓的“直接空气电解”(DAE)生产氢气。

电解电池的核心是一种浸渍了硫酸的多孔物质,一方面作为电解质,另一方面从环境空气中去除水分。研究人员使用铂作为电极材料。他们用太阳能操作他们的模块,并测试了12天,每次8小时。它们收集了氢气,让氧气逸出。通过这种方式,他们实现了每小时93升纯氢和每平方米正极材料的平均产量。

虽然作者写道,他们的电解质是可扩展的,但他们没有评论他们的技术的成本或潜在的环境影响。江南体育全站app

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