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科学家通过电化学甲醇重整办法开发氢能

国际粉末冶金与新材料高级研究中心(ARCI)的科学家们声称,已开发出一种在常温常压下从甲醇-水混合物中生产高效氢能的方法。

这种新方法结合了两种最常见的制氢工艺——电解和重整。通过电化学甲醇重整(ECMR),科学家们可在常温常压下从甲醇-水混合物中生产高纯度氢气。

据科学家称,这种工艺的主要优势在于,生产氢气所需的电力是电解水的三分之一。

与化学重整不同,ECMR流程使用聚合物电解质膜(PEM)在25-60⁰C的低温低压下生产氢气。由于系统中使用的聚合物膜可以很好的将氢气从二氧化碳中分离出来,因此不需要氢气的分离或净化步骤。

ARCI团队正在研究这项技术,并已开发出一个产能高达5kg/天的电解装置来生产氢气。电解槽堆的相应电力需求约为17kWh/kg。ARCI团队以这种方法生产的氢气纯度很高,可以直接用于PEM燃料电池,功率约为11-13kW。

ARCI团队已经开发了制造核心部件的本土工艺,如膜电极组件(MEA)、双极板和一些工艺设备。基于PEM的ECMR电解槽堆的核心部件是在本地制造的,融合了系统中的其他部件。

电解槽堆使用反应物流场板与剥落的石墨材料制成。使用碳材料作为双极板是取代钛板的重要成就之一,钛板通常用于电解槽单元的组装,提供的成本效益较为保守。

汽油、柴油、液化石油气等化学燃料的能量值约为12-14kWh/kg,氢气的能量值高达40kWh/kg,因此备受关注。氢含量最丰富的原材料是水。氢也存在于天然气、石油和生物质能中,它们构成了产氢的来源。

ARCI已经为这项技术申请了专利,并与行业伙伴合作,整合可再生能源。

最近,ARCI的研究人员声称,他们使用一种新工艺提高了二氧化钛(Ti02)-纳米粒子过氧化物太阳能电池的效率和稳定性。

早些时候,来自Mohali纳米科技研究所的科学家声称,已开发出一种原型反应器,这种反应器可在自然光下运行,8小时内生产约6.1升的氢气。

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