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新技術將氨無縫轉化為氫氣,可直接用于燃料電池

據(jù)報道,西北大學的研究人員已經開發(fā)出一種有效且環(huán)保的方法將氨轉化為氫氣。

研究結果已經發(fā)表在世界著名的期刊“ Joule”上。

這是實現(xiàn)零污染和氫燃料經濟性的重要一步。

近年來,使用氨作為氫的運輸載體的想法受到了廣泛的關注,因為氨比氫更容易液化,因此更易于儲存和運輸。

但是,在使用氨生產純氫的實際操作中仍然存在一些技術障礙,但是現(xiàn)在,通過西北大學的新技術已完全消除了這些障礙。

研究報告的第一作者Sossina Haile說:“氫燃料電池的缺點一直是缺乏運輸基礎設施。

氫的運輸是困難且昂貴的,但是已經存在廣泛的氨運輸系統(tǒng)。

通過現(xiàn)有的氨氣運輸管道。

,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)的電化學系統(tǒng)可以將氨氣轉化為干凈的氫氣,無論大小如何,氫氣都可以用在任何位置的燃料電池中”。

在研究方面,研究人員報告說,他們可以使用可再生能源將氨轉化為氫,而不是化石燃料熱,因為此過程的工作溫度(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,通過新技術生產的純氫無需與任何未反應的氨或其他產品分離。

第三,該過程是有效的,因為提供給該設備的所有電流將直接用于產生氫氣,而不會由于寄生反應而造成任何損失。

不僅如此,這項新技術還有一個額外的優(yōu)勢,那就是因為產生的氫氣是純凈的,所以可以將它們直接加壓以進行高密度存儲,而只需要增加電能即可。

該報告還說,為了完成這種轉化,研究人員用質子傳導膜建造了一個獨特的電化學電池,并將其與氨分解催化劑結合在一起。

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氣和氫氣。

氫立即被轉化成質子,然后質子被電驅動通過我們電化學電池中的質子傳導膜。

通過不加氫的連續(xù)處理,我們比以前更徹底地促進了該反應。

這就是所謂的勒夏特利原理。

通過除去氨分解反應的產物之一,即氫,我們將促進反應的繼續(xù),這將遠遠超出僅依靠氨裂化催化劑所能達到的范圍。

研究人員還聲稱,氨分解產生的氫氣可用于燃料電池。

像傳統(tǒng)電池一樣,燃料電池將化學反應產生的能量轉化為電能。

與傳統(tǒng)電池不同,只要有燃料供應,燃料電池就可以發(fā)電并且永遠不會用盡電力。

氫是一種清潔燃料,當它在燃料電池中消耗時,唯一產生的副產物是水。

這與產生二氧化碳,甲烷和一氧化二氮的化石燃料形成鮮明對比,化石燃料產生了導致氣候變化的溫室氣體。

Haile預測,這項新技術可能會在運輸領域帶來特別大的變化。

根據(jù)美國環(huán)境保護署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù),2018年,汽車,卡車,火車,輪船,飛機和其他車輛的人員和貨物運輸占美國溫室氣體排放量的28%,超過任何其他國家經濟部門。

多年來,Haile和她的團隊在燃料電池領域取得了重大進展。

作為研究工作的下一步,他們正在探索以環(huán)保方式生產氨的新方法。

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