據(jù)報(bào)道，西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)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(guò)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(shuō)：“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(guò)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(kāi)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(shuō)，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^(guò)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(guò)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(guò)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(shuō)，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(shuō)：“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(guò)我們電化學(xué)電池中的質(zhì)子傳導(dǎo)膜。
通過(guò)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(guò)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(chēng)，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(chē)，卡車(chē)，火車(chē)，輪船，飛機(jī)和其他車(chē)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(guò)任何其他國(guó)家經(jīng)濟(jì)部門(mén)。
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。