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新工藝將液氨直接轉(zhuǎn)為氫氣

科技日報發(fā)布時間:2021-08-16 09:58:20  作者:劉霞

  韓國科學(xué)家近日宣布了將液氨直接高效轉(zhuǎn)化為氫氣的新技術(shù)。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12日報道,在這項研究中,科學(xué)家們提出了一種新工藝,利用液氨成功地生產(chǎn)出大量純度接近100%的綠色氫氣,而且這種方法消耗的能量僅為電解水制氫的三分之一。

  氫是一種清潔燃料,在燃料電池中消耗時產(chǎn)生的副產(chǎn)品只有水,這與化石燃料形成鮮明對比,后者產(chǎn)生二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等溫室氣體。氫能因其環(huán)境友好性被譽(yù)為“終極能源”,被視為解決能源資源問題和環(huán)境危機(jī)的途徑之一。根據(jù)國際氫能委員會預(yù)測,到2050年,氫能將減少二氧化碳排放60億噸,在全球能源中所占比重有望達(dá)到18%。

  氨比氫更容易液化,也更容易儲存和運(yùn)輸。而且,氨以質(zhì)量儲氫密度和體積儲氫密度兩大優(yōu)勢,正在成為具有發(fā)展前景的氫運(yùn)輸載體。此外,研究小組指出,理論計算表明,氨電解生產(chǎn)氮和氫只需要0.06伏特的外部電壓,遠(yuǎn)低于水電解制氫所需的1.23伏特。

  在這項新研究中,來自韓國國立蔚山科學(xué)技術(shù)院的研究人員提出了一種新工藝,可以應(yīng)用于氣相色譜分析過程中,使他們能夠更可靠地對氨氧化反應(yīng)中可以使用的新催化劑進(jìn)行比較和評估。研究小組稱,借助該方法,他們可以通過實時監(jiān)控,詳細(xì)區(qū)分氨氧化反應(yīng)和析氧反應(yīng)——經(jīng)過一系列反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的過程之間的競爭性氧化反應(yīng)。最終,他們使用花狀的電沉積鉑催化劑,高效生產(chǎn)出了氫氣,而且,能耗顯著低于水裂解制氫工藝。

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