【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】氫能是一種二次能源，從長遠(yuǎn)看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環(huán)境污染。常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質(zhì)制氫、其他合氫物質(zhì)制氫、各種化工過程副產(chǎn)氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲(chǔ)量有限，且制氫過程會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
利用可再生能源分解水產(chǎn)生的綠色氫是低碳經(jīng)濟(jì)最具前景的能源載體。然而，可再生能源分布和淡水供應(yīng)之間的地理不匹配給其生產(chǎn)帶來了重大挑戰(zhàn)。超過三分之一的地球陸地表面是干旱或半干旱的，日常生活很難獲得淡水。
中科院贛江創(chuàng)新研究院研究員胡國平與英國曼徹斯特大學(xué)教授范曉雷、澳大利亞墨爾本大學(xué)高級(jí)講師李剛合作，在一項(xiàng)研究中演示了一種從空氣中提取水制氫的新技術(shù)。這或讓世界上任何一個(gè)角落今后都能使用將太陽能轉(zhuǎn)化為燃料的裝置。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—通訊》。
綠氫由電解槽通過電和水制取，有望替代排放二氧化碳的化石燃料。電解槽可用可再生能源驅(qū)動(dòng)，但目前的裝置通常需要復(fù)雜的原材料、稀有金屬，還需使用純凈水——這與有限的飲用水資源構(gòu)成競爭。這些因素都會(huì)增加成本，限制裝置的大范圍應(yīng)用。
科學(xué)家證實(shí)空氣中的水分可以通過電解直接用于產(chǎn)氫，這是由于空氣中的水分普遍存在和自然取之不盡——空氣中的水隨時(shí)都有12.9萬億噸，它們與水球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。甚至連薩赫勒沙漠，平均相對(duì)濕度也約為20%。
考慮到如氫氧化鉀、硫酸、丙二醇等潮解性材料可以從極度干燥的空氣中吸收水蒸氣，研究者開發(fā)了一種能夠利用潮濕空氣而無須液態(tài)水的電解槽原型。這種裝置能吸收空氣中的水分，并將采集的水氫氧分離。他們用太陽能或風(fēng)能等可再生能源驅(qū)動(dòng)該裝置，并使其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了12天。他們還證明了該裝置能在濕度4%的干燥環(huán)境中高效運(yùn)作，整個(gè)過程無須液態(tài)水。
素材來源：中國科學(xué)報(bào)、氫思語、環(huán)球零碳
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