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據外媒報道，華盛頓州立大學（Washington State University，WSU）的研究人員開發(fā)了一種新型節(jié)能方法，可從乙醇和水中生產氫氣。這有助于使清潔的氫燃料進一步替代汽油，為汽車提供動力。


研究人員利用乙醇和水的混合物，以及少量電力，在創(chuàng)新轉換系統(tǒng)中生產純壓縮氫。采用這種方法，只需運輸乙醇溶液，即可在加油站現場生產氫。在使用清潔氫燃料方面，運輸高壓氫氣一直是很大的障礙，這是消除此類需求的重要一步。據稱這是一種關于如何生產氫氣的新思路。如果擁有足夠的資源，可能在不久的將來對氫氣經濟產生重大影響。

氫是一種清潔能源，有潛力用作汽車燃料。由氫燃料電池提供動力的車輛，跟電動汽車一樣不會產生有害碳排放。不同的是，氫動力汽車可以在幾分鐘內完成加氫操作。然而，在燃料罐內儲存和運輸高壓氫氣，帶來了明顯的成本和安全負擔。因此，美國的加氫基礎設施很少，此類技術的市場覆蓋率很低。


在此項研究中，WSU研究人員開發(fā)了一種帶正、負極的轉換系統(tǒng)。將少量電力注入加催化劑的乙醇和水混合物，通過電化學原理，能夠生產純壓縮氫。同時，反應過程中產生的二氧化碳以液體形式被收集。

研究團隊使用的方法不是電解水方法，他們稱為”苛性水相電化學重整“（CAPER）工藝。這種工藝可以在較低的電池工作溫度和電壓下將水相乙醇轉化為高壓和高純度氫氣，而且還不使用電解膜。

這種轉換方法不必運輸危險性氫氣，使用現有乙醇運輸設施，即可在加油站按需生產壓縮氫氣，既方便又安全。該校Gene and Linda Voiland化學工程與生物工程學院的研究人員Su Ha教授表示：“現在，每個加油站都提供含乙醇的汽油。設想一下，利用現有基礎設施，可以將乙醇和水的混合物輕松地運送至當地加油站。然后，利用這項技術來生產氫，并將其注入氫燃料電池汽車。這樣根本不需要擔心氫的儲存或運輸。”

與純水分解方法相比，該團隊開發(fā)的這種電化學系統(tǒng)只需不到一半的電力。為了取消后續(xù)氫壓縮步驟，研究人員通過壓縮液體乙醇混合物，直接生產壓縮氫氣，從而節(jié)省能源。此外，乙醇在水中的存在改變了化學性質。比起純水電解法，可以在低得多的電壓下進行反應。與其他水分解方法不同，這類系統(tǒng)也不需要需要使用昂貴的薄膜。通過電化學反應生產的氫氣，可以立即使用。

CAPER工藝去掉了對下游分離和外部壓縮步驟的需要，實現了壓縮和純氫生產的工藝強化。所有的壓縮都是在液相反應物上進行的，以規(guī)避效率較低的氣相壓縮。

Voiland School博士后研究員Jamie Kee表示：“這是一種可以替代水電解的低電能成本方法，可以生產壓縮氫氣，同時有效收集二氧化碳，這可能會對氫經濟產生重大影響。” 

原標題：新型節(jié)能方法可現場生產純壓縮氫，促進清潔能源發(fā)展