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用海水制造氫燃料有新方法
發布時間:2019-03-26  來源:昆明科普網

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據物理學家組織網18日報道,美國研究人員在最新一期《美國國家科學院院刊》撰文指出,他們設計了一種利用太陽能、電極和海水制造氫燃料的新方法,新模型可工作一千小時以上,有望應用于多個領域。

最新研究主要作者、斯坦福大學化學教授戴宏杰(音譯)說,氫是一種極富吸引力的燃料,氫燃燒只生成水,不釋放二氧化碳,因此有望緩解日益惡化的氣候變化問題。

現有的水解制氫依賴高度純凈的水,而這是一種寶貴的資源且生產成本高。方法如下:電源與置于水中的兩個電極相連。當電源打開時,氫氣出現在陰極;氧氣出現在陽極。但海水中帶負電荷的氯化物會腐蝕陽極,從而縮短設備的使用壽命。

現在,戴宏杰團隊經過研究發現,如果在陽極涂上富含負電荷的層,這些層會排斥氯化物并減慢下層金屬的腐爛速度。

在新方法中,他們將鎳-鐵氫氧化物層疊在硫化鎳上,硫化鎳包裹有鎳泡沫芯。鎳泡沫充當導體,輸送電源傳來的電力;而鎳-鐵氫氧化物引發電解,將水分離成氧氣和氫氣。在電解過程中,硫化鎳演化成帶負電的層,而這一層會排斥氯化物,防止其與核心金屬接觸,減慢腐蝕速度。

該論文共同作者米歇爾·肯尼表示,如果沒有帶負電的涂層,陽極只能在海水中工作約12小時;但在涂層的幫助下,它可工作一千小時以上。

此外,以前試圖分解海水制造氫燃料必須在低電流下運行,因為在電流較高時,會發生腐蝕現象,但新模型能在10倍電力下運行,這有助于它更快速地從海水中產生氫氣。

團隊成員也設計出了一臺太陽能演示器,由于沒有被鹽腐蝕的風險,新裝置分解海水制氫可與現有純水制氫技術相媲美。

戴宏杰表示,新方法將為氫燃料的廣泛使用打開方便之門。而且,由于該過程還產生氧氣,潛水員或潛艇可將該裝置帶入海面下并在下方制造氧氣。

 來源:中國科普網

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