制氫方法百百種,若要干凈環(huán)??刹捎迷偕茉措娊馑茪?,而現(xiàn)在澳洲研究團隊正帶來新的選項,提出“空氣電解氫氣”方法,不需要任何水源,直接空氣電解(Direct Air Electrolyser,DAE)可直接吸收并轉(zhuǎn)化大氣中的水分。
相較于傳統(tǒng)的天然氣制氫,再生能源電解水制氫雖然是種綠色又環(huán)保的制氫方式,但對于天候十分干燥的國家來說,獲得干凈的水源資源有限,根據(jù)聯(lián)合國水資源組織,全球有23億人生活在缺水國家,其中7.33億人生活在嚴重缺水國家。
但是澳洲團隊研究的新技術(shù),就算濕度低于4%也一樣能運行。
墨爾本大學(xué)化學(xué)工程師提出的設(shè)計其實相當簡單:一座用兩個平板當陰陽兩極的電解槽,陰陽兩極中間則是是一種三聚氰胺海綿或燒結(jié)玻璃泡沫多孔材料,只要將介質(zhì)浸泡在吸濕性離子溶液(hygroscopic liquids)中,就可以自行吸收空氣中水分。
之后只要連接能源并暴露在空氣中,陰極就可以釋放氫氣,陽極則釋放氧氣。研究人員認為,這是首次直接從空氣中提取氫氣,工作濕度甚至可以降到4%,適用任何地方,畢竟即使是澳洲紅土中心(Red Centre),濕度也往往在20%左右。
研究人員測試各種不同的吸濕性液體、多孔介質(zhì)、厚度和其他參數(shù),最終實現(xiàn)95%左右的法拉第效率。團隊將DAE設(shè)備與書本大小的太陽能電池板連接后,發(fā)現(xiàn)設(shè)備每天每平方米能夠產(chǎn)生3.7立方米的高純度氫氣。
團隊認為這項技術(shù)技術(shù)與結(jié)構(gòu)上雙雙可行,且維護成本相當?shù)停乱徊綄⒃诟鞣N惡劣條件和溫度下進行測試,并擴大規(guī)模。團隊首席研究員Kevin Gang Li表示,我們正在擴大DAE規(guī)模,從五層堆棧到1平方米,然后再到10平方米。只是就算團隊可以在實驗室模擬干燥的氣候,但這終究不是真正的沙漠,因此之后會前往愛麗斯泉(Alice Springs)待幾周測試看看結(jié)果。
原標題:濕度低于4%也能運行,澳洲研發(fā)“空氣制氫”技術(shù)