據報道，一組來自澳大利亞的科學家近期開發了一種利用大氣中的水生產氫氣的新方法。他們聲稱，其新裝置可以確保穩定的性能，并為偏遠地區提供綠色氫氣。
在最新發表在《自然通訊》雜志上的一項研究中，墨爾本大學和曼徹斯特大學的研究人員報告稱，他們設計了一種直接空氣電解(DAE)模塊來生產氫氣，可用于偏遠地區的應用。
(資料圖)
在傳統方法中，電解水指的是從液態水中收集氫和氧，將兩個電極放入水中并使電流流過，陽極上的電子被從水中剝離，形成帶正電荷的氫離子和氧分子。陰極電子被給予氫離子，形成氫氣。但這種方法要求使用純液態水，這就限制了其在水資源不豐富地區的使用。
但在上述最新研究中，DAE則通過收集空氣中已存在的水，消除了這一風險并降低了相關成本，使其能夠在任何地方生產氫氣。
具體而言，該裝置利用空氣中的水分通過電解直接產生氫氣，而無需輸入任何液態水。該模塊由中間的集水單元和兩側的電極與氣體收集器組成。它可以與光伏和風力發電機，以及任何依賴可再生能源的發電機相配對。
研究人員進一步解釋稱，“三聚氰胺海綿、燒結玻璃泡沫等多孔介質被潮解性離子物質浸泡，通過暴露的表面吸收空氣中的水分。在液相中捕獲的水通過擴散轉移到電極表面，隨后在原位分裂為氫氣和氧氣，并作為純氣體分別收集。”
該團隊建造了一個太陽能驅動的獨立式“氫塔”，用一個太陽能電池板和五個DAE模塊平行堆疊而成。他們說，“塔的占地面積不超過太陽能電池板，這意味著我們的DAE將不會占用額外的土地，這在某些地區可能是昂貴的。”
隨后，他們在室外溫度從20到40，相對濕度從20%到40%的條件下，對該原型裝置進行了為期12天的測試。實驗結果顯示，該裝置能夠在一天內生產約1500毫升氫氣，法拉第效率(實際生成物和理論生成物的百分比)約為95%。
科學家們進一步指出，“在將上述DAE模塊置于空氣中無人看管8個月后，氫氣的法拉第效率仍保持在90%左右，無需進行任何維護。該原型機實現了在不同天氣條件下，根據太陽強度自動穩定生產氫氣。”
他們總結道，這項新技術的好處是，電解中使用的電力可來自風能或太陽能等可再生能源，產生的氫氣可用作氫燃料，甚至可用于氫核聚變反應。該設備既可放置在太陽能或風能豐富但缺水的地區，也適用于在偏遠地區制氫。
（文章來源：財聯社）
標簽： 可再生能源
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