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液氨可直接轉為氫氣,能耗僅為目前水解法制氫的三分之一

2021-08-18   來源:科技日報

韓國科學家近日宣布了將液氨直接高效轉化為氫氣的新技術。據物理學家組織網12日報道,在這項研究中,科學家們提出了一種新工藝,利用液氨成功地生產出大量純度接近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生的副產品只有水,這與化石燃料形成鮮明對比,后者產生二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等溫室氣體。氫能因其環境友好性被譽為“終極能源”,被視為解決能源資源問題和環境危機的途徑之一。根據國際氫能委員會預測,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到18%。

 

氨比氫更容易液化,也更容易儲存和運輸。而且,氨以質量儲氫密度和體積儲氫密度兩大優勢,正在成為具有發展前景的氫運輸載體。此外,研究小組指出,理論計算表明,氨電解生產氮和氫只需要0.06伏特的外部電壓,遠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技術院的研究人員提出了一種新工藝,可以應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中可以使用的新催化劑進行比較和評估。研究小組稱,借助該方法,他們可以通過實時監控,詳細區分氨氧化反應和析氧反應——經過一系列反應產生氧氣的過程之間的競爭性氧化反應。最終,他們使用花狀的電沉積鉑催化劑,高效生產出了氫氣,而且,能耗顯著低于水裂解制氫工藝。

 

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