为燃料电池提供动力的即时氢气生产

2020-02-04 17:27:36

工业革命以来,能源对环境的影响一直是人们关注的问题。最近,这促使研究人员寻找清洁和可再生能源的可行选择。

由于其可负担性和环境友好性,氢是一种替代化石燃料的可行能源。然而,由于其低密度,氢难以有效运输,许多车载制氢方法速度慢且能耗大。

来自中国科学院、北京大学和清华大学的研究人员研究了燃料电池中实时的按需制氢,这是一种安静而清洁的能源。他们的研究结果发表在《可再生和可持续能源》杂志上。

研究人员使用镓、铟、锡和铋的合金(金属的组合)来产生氢。当合金遇到浸在水中的铝板时,就会产生氢。这种氢与质子交换膜燃料电池相连,质子交换膜燃料电池是将化学能转化为电能的燃料电池。

“与传统的发电方式相比,质子交换膜燃料电池具有更高的转换效率,”中国科学院和清华大学的刘静教授说。它可以迅速启动,悄无声息地运行。此外,这一过程的一个关键好处是,它产生的唯一产品是水,这使它对环境友好。”

他们发现在合金中加入铋对制氢有很大的影响。与镓、铟、锡合金相比,铋合金的制氢反应更稳定、更持久。然而,为了进一步降低成本和环境影响,能够回收这种合金是很重要的。

“现有的反应后混合物分离方法存在各种各样的问题,”刘说。“酸性或碱性溶液可以溶解氢氧化铝,但也会导致腐蚀和污染问题。”

其他副产物去除方法难度大、效率低,氢气反应过程的散热问题也有待优化。一旦这些困难得到解决,这项技术就可以应用于从交通到便携设备的各个领域。

“这种方法的优点是它可以实现实时和按需制氢,”刘说。“它可能为绿色和可持续能源时代提供了一种可能性。”

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