據(jù)報(bào)道,西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種有效且環(huán)保的方法將氨轉(zhuǎn)化為氫氣。
研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在世界著名的期刊“ Joule”上。
這是實(shí)現(xiàn)零污染和氫燃料經(jīng)濟(jì)性的重要一步。
近年來(lái),使用氨作為氫的運(yùn)輸載體的想法受到了廣泛的關(guān)注,因?yàn)榘北葰涓菀滓夯?,因此更易于?chǔ)存和運(yùn)輸。
但是,在使用氨生產(chǎn)純氫的實(shí)際操作中仍然存在一些技術(shù)障礙,但是現(xiàn)在,通過西北大學(xué)的新技術(shù)已完全消除了這些障礙。
研究報(bào)告的第一作者Sossina Haile說:“氫燃料電池的缺點(diǎn)一直是缺乏運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施。
氫的運(yùn)輸是困難且昂貴的,但是已經(jīng)存在廣泛的氨運(yùn)輸系統(tǒng)。
通過現(xiàn)有的氨氣運(yùn)輸管道。
,我們向世界各地發(fā)送大量用作肥料的氨。
如果您給我們氨氣,我們開發(fā)的電化學(xué)系統(tǒng)可以將氨氣轉(zhuǎn)化為干凈的氫氣,無(wú)論大小如何,氫氣都可以用在任何位置的燃料電池中”。
在研究方面,研究人員報(bào)告說,他們可以使用可再生能源將氨轉(zhuǎn)化為氫,而不是化石燃料熱,因?yàn)榇诉^程的工作溫度(250攝氏度)低于傳統(tǒng)方法的工作溫度(500-600攝氏度) 。
許多。
其次,通過新技術(shù)生產(chǎn)的純氫無(wú)需與任何未反應(yīng)的氨或其他產(chǎn)品分離。
第三,該過程是有效的,因?yàn)樘峁┙o該設(shè)備的所有電流將直接用于產(chǎn)生氫氣,而不會(huì)由于寄生反應(yīng)而造成任何損失。
不僅如此,這項(xiàng)新技術(shù)還有一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì),那就是因?yàn)楫a(chǎn)生的氫氣是純凈的,所以可以將它們直接加壓以進(jìn)行高密度存儲(chǔ),而只需要增加電能即可。
該報(bào)告還說,為了完成這種轉(zhuǎn)化,研究人員用質(zhì)子傳導(dǎo)膜建造了一個(gè)獨(dú)特的電化學(xué)電池,并將其與氨分解催化劑結(jié)合在一起。
Haile解釋說:“氨首先遇到一種催化劑,該催化劑可以將其分解為氮?dú)夂蜌錃狻?/p>
氫立即被轉(zhuǎn)化成質(zhì)子,然后質(zhì)子被電驅(qū)動(dòng)通過我們電化學(xué)電池中的質(zhì)子傳導(dǎo)膜。
通過不加氫的連續(xù)處理,我們比以前更徹底地促進(jìn)了該反應(yīng)。
這就是所謂的勒夏特利原理。
通過除去氨分解反應(yīng)的產(chǎn)物之一,即氫,我們將促進(jìn)反應(yīng)的繼續(xù),這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出僅依靠氨裂化催化劑所能達(dá)到的范圍。
研究人員還聲稱,氨分解產(chǎn)生的氫氣可用于燃料電池。
像傳統(tǒng)電池一樣,燃料電池將化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能。
與傳統(tǒng)電池不同,只要有燃料供應(yīng),燃料電池就可以發(fā)電并且永遠(yuǎn)不會(huì)用盡電力。
氫是一種清潔燃料,當(dāng)它在燃料電池中消耗時(shí),唯一產(chǎn)生的副產(chǎn)物是水。
這與產(chǎn)生二氧化碳,甲烷和一氧化二氮的化石燃料形成鮮明對(duì)比,化石燃料產(chǎn)生了導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體。
Haile預(yù)測(cè),這項(xiàng)新技術(shù)可能會(huì)在運(yùn)輸領(lǐng)域帶來(lái)特別大的變化。
根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù),2018年,汽車,卡車,火車,輪船,飛機(jī)和其他車輛的人員和貨物運(yùn)輸占美國(guó)溫室氣體排放量的28%,超過任何其他國(guó)家經(jīng)濟(jì)部門。
多年來(lái),Haile和她的團(tuán)隊(duì)在燃料電池領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。
作為研究工作的下一步,他們正在探索以環(huán)保方式生產(chǎn)氨的新方法。