欢迎访问中国膜工业协会官方网站!
 
热门标签:
聚合物纳滤膜 新闻
科技动态
Technology News
德媒:科学家发明沙漠空气制氢技术
参考消息网 / 时间:2022-09-13 11:26:12

参考消息网9月9日报道:据德国《世界报》网站9月6日报道,利用电化学方法将水分解并获取氢气,是一种生产气候中性能源的关键技术。如果在此过程中使用的电能源自太阳能或风能,那么生产出来的就是“绿氢”。

氢这种能源在燃烧过程中不会释放任何二氧化碳。氢气可以被保存、运输并以多种方式利用——从安装在智能手机里的迷你燃料电池到飞机使用的气候中性燃料。

因此,许多科学家都在研究如何改良电解槽(一种可大规模将水分解为氢气和氧气的设备)。它应该尽可能高效,在尽可能长的时间内不需要维护保养,而且制造成本要低廉。

但有个问题尚未得到足够关注:在淡水不足的情况下也可以使用电解槽吗?毕竟,地球陆地面积的三分之一以上是沙漠和半干旱地区,而且仍有很多人(世界人口的20%)居住在这些地区。

电解海水绝不是一个解决办法。海水被电解后会产生氯气,它不仅会让催化剂失效,本身也是一种有毒废料。因此,要想电解海水,首先需要有海水淡化设施,然后才能用电解槽和淡化后的水制取氢气。

报道称,澳大利亚墨尔本大学的科学家近日在英国专业杂志《自然·通讯》上介绍了一种不需要水就能制氢的新技术。这种所谓的“直接空气电解(DAE)”方法只需要使用周围的空气作为原料。即便是在干旱地区,空气也总是含有少量水分。

研究员李刚(音)表示,即使在空气极度干燥的地方,这种方法也是可行的。DAE设备曾在空气湿度仅为4%的情况下,正常运行并制造出氢气。

这一实验使用的电能由太阳能电池提供。当然,如果使用的是来自风力发电设施的电能,这个设备也同样能良好运转。在研究人员结束实验前,5个被组装到一起的电解池模组连续运转了整整12天。研究人员称,每平方米阴极的单日制氢量为745升,效率达到95%。

报道称,这个空气电解池的核心部件是一块浸透了硫酸的海绵。硫酸不仅可充当电解质,本身还是一种吸水性极强的物质,可以从周围干燥的空气中大量吸收水分子,送入设备,进而分解出氢气和氧气。本次实验是在25摄氏度的气温下完成的。

由此基本可以证实,只要有风力或太阳能发电设备,即便是在世界上最干旱的地区,也可以利用空气制取氢气。研究人员称,整个地球大气层约含有13万亿吨水。

最后的问题在于,这项电解技术的制氢量是否具备经济效益。研究人员强调,他们的技术是可扩展的,也就是说,只需同时启动足够多的模组,就能达到期望的制氢量。