據(jù)報道，西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(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。
這是實現(xiàn)零污染和氫燃料經(jīng)濟性的重要一步。近年來，使用氨作為氫的運輸載體的想法受到了廣泛的關(guān)注，因為氨比氫更容易液化，因此更易于儲存和運輸。
但是，在使用氨生產(chǎn)純氫的實際操作中仍然存在一些技術(shù)障礙，但是現(xiàn)在，通過西北大學(xué)的新技術(shù)已完全消除了這些障礙。研究報告的第一作者Sossina Haile說：“氫燃料電池的缺點一直是缺乏運輸基礎(chǔ)設(shè)施。
氫的運輸是困難且昂貴的，但是已經(jīng)存在廣泛的氨運輸系統(tǒng)。通過現(xiàn)有的氨氣運輸管道。
，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，研究人員報告說，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，因為此過程的工作溫度（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，通過新技術(shù)生產(chǎn)的純氫無需與任何未反應(yīng)的氨或其他產(chǎn)品分離。第三，該過程是有效的，因為提供給該設(shè)備的所有電流將直接用于產(chǎn)生氫氣，而不會由于寄生反應(yīng)而造成任何損失。
不僅如此，這項新技術(shù)還有一個額外的優(yōu)勢，那就是因為產(chǎn)生的氫氣是純凈的，所以可以將它們直接加壓以進行高密度存儲，而只需要增加電能即可。該報告還說，為了完成這種轉(zhuǎn)化，研究人員用質(zhì)子傳導(dǎo)膜建造了一個獨特的電化學(xué)電池，并將其與氨分解催化劑結(jié)合在一起。
Haile解釋說：“氨首先遇到一種催化劑，該催化劑可以將其分解為氮氣和氫氣。氫立即被轉(zhuǎn)化成質(zhì)子，然后質(zhì)子被電驅(qū)動通過我們電化學(xué)電池中的質(zhì)子傳導(dǎo)膜。
通過不加氫的連續(xù)處理，我們比以前更徹底地促進了該反應(yīng)。這就是所謂的勒夏特利原理。
通過除去氨分解反應(yīng)的產(chǎn)物之一，即氫，我們將促進反應(yīng)的繼續(xù)，這將遠遠超出僅依靠氨裂化催化劑所能達到的范圍。研究人員還聲稱，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)電并且永遠不會用盡電力。
氫是一種清潔燃料，當(dāng)它在燃料電池中消耗時，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，這項新技術(shù)可能會在運輸領(lǐng)域帶來特別大的變化。根據(jù)美國環(huán)境保護署（Environmental Protection Agency）的數(shù)據(jù)，2018年，汽車，卡車，火車，輪船，飛機和其他車輛的人員和貨物運輸占美國溫室氣體排放量的28％，超過任何其他國家經(jīng)濟部門。
多年來，Haile和她的團隊在燃料電池領(lǐng)域取得了重大進展。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。