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德开发出从液体中提取氢气的新催化剂

2019年08月15日 栏目:美食

氢气燃烧值很高,清洁无污染,但缺点是无法大量收集,很难存储,运输也不安全。目前方法之一是用固体或液体材料来吸收 封存 氢气,虽然候选材料很多

  氢气燃烧值很高,清洁无污染,但缺点是无法大量收集,很难存储,运输也不安全。目前方法之一是用固体或液体材料来吸收 封存 氢气,虽然候选材料很多,但要么 装 得太少,要么结合得太紧,再次释放很不容易。日前,罗斯托克大学化学工程师马赛厄斯 贝尔和同事开发出一种可溶解的钌基催化剂,能在65到95摄氏度和常压下,有效地从存储甲醇中释放出氢气。

  2月28日(北京时间)报道,德国罗斯托克大学化学工程师开发出一种新催化剂,能从液体甲醇中轻松提取氢气,让氢气存储和运输变得更加容易。研究人员认为,这种方法消除了 氢经济 中的障碍,将来有望把氢气 装入 甲醇通过管道、油罐车运输存储,用时再通过化学反应将氢气提取出来,为边远农村发电或为汽车等交通工具提供燃料。

  氢气燃烧值很高,清洁无污染,但缺点是无法大量收集,很难存储,运输也不安全。如将其压缩液化,不仅方法很复杂而且要耗费大量能量。几十年来,许多化学家一直在寻找吸收存储氢气的方法,让氢气成为便捷可靠的燃料。

  目前方法之一是用固体或液体材料来吸收 封存 氢气,虽然候选材料很多,但要么 装 得太少,要么结合得太紧,再次释放很不容易。甲醇能把氢气直接转化为液体燃料,利用催化剂可把氢气和一氧化碳结合成甲醇,同时甲醇也能吸收大量氢气,约为本身重量的12.5%。但甲醇也存在释放氢气的问题,要让它释放氢气,以往的方法要把甲醇加热到200摄氏度,并施加25到50个大气压。

  罗斯托克大学化学工程师马赛厄斯 贝尔和同事开发出一种可溶解的钌基催化剂,能在65到95摄氏度和常压下,有效地从存储甲醇中释放出氢气。 这节约的能量是难以估计的。 贝尔说,把甲醇变成一种切实可行的 装氢箱 的目的基本达到,将来有望给、计算机、汽车燃料电池供电。

  英国牛津大学化学家埃德曼 唐也一直在研究氢气存储,他将新方法称为一个 重要发现 ,尤其是反应不需要高温,和氢燃料电池运行所产生的废热大致相同,这意味着能把甲醇 氢气反应和氢电电池结合起来,这是很有吸引力的。虽然还有些障碍,但这种甲醇 氢气转化法是值得尝试的,因为直接用甲醇提供动力的话,氢燃料电池的效率是一般燃料电池的两倍。

  贝尔还指出,该工艺目前还处于初期阶段,实现商业化还要再等几年。技术方面还存在一些障碍,尤其是针对大规模反应。比如用来驱动汽车的话,要求反应每秒产生24升氢气,而实验室反应每分钟只产生几毫升氢气;催化剂也必须很稳定,能存放数月或数年之久,目前能达到至少3周;此外,反应中产生的二氧化碳也要被吸收以减少碳排放。

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