“裂水制氢”大突破!全新催化剂可大幅降低生产成本…… 当前播报
2023-06-04 05:48:27 来源:腾赚网
(资料图片)
财联社6月2日讯(编辑 黄君芝)随着全球各国脱碳进程的加速,充足的清洁能源似乎已经成为当下最急需解决的问题。作为应对气候变化的一部分,科学家们正在寻找从水中生产清洁氢气的低成本方法,以取代化石燃料。
氢能为车辆提供动力,同时只排放水。在许多工业过程中,氢也是一种重要的化学物质,尤其是在炼钢和氨生产中。在这些行业中,使用更清洁的氢是非常可取的。
近期,来自美国能源部(DOE)阿贡国家实验室领导的一个团队开发了一种低成本的催化剂,用于从水中产生清洁氢。研究人员表示,“一种叫做电解的过程从水中产生氢和氧,已经存在了一个多世纪。”
质子交换膜(PEM)电解槽代表了上述过程的新一代技术。它们可以在接近室温时以更高的效率将水分解成氢和氧。也正因为如此,人们可以使用可再生但间歇性的能源(如太阳能和风能)来生产清洁氢气。
据悉,这种电解槽的每个电极(阴极和阳极)都有单独的催化剂。阴极催化剂生成氢,而阳极催化剂生成氧。问题是阳极催化剂使用铱,目前的市场价格约为每盎司5000美元。铱的供应不足和高成本是PEM电解槽广泛采用的主要障碍。
在上述研究中,新催化剂的主要成分是钴,它比铱便宜得多。研究人员说,“我们试图在PEM电解槽中开发一种低成本的阳极催化剂,以高通量产生氢气,同时消耗最少的能量。通过使用我们的方法制备的钴基催化剂,可以消除在电解槽中生产清洁氢气的主要成本瓶颈。”
最新研究成果已于近期发表在了《科学》杂志上。研究人员说,“更一般地说,我们的研究结果为用更便宜、更丰富的元素取代昂贵的贵金属催化剂开辟了一条有前途的道路。”
GinerIncR&D是一家致力于电解槽和燃料电池商业化的领先研发公司,在工业操作条件下使用其PEM电解槽试验站对新型催化剂进行了评估。事实证明,性能和耐用性远远超过竞争对手的催化剂。
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