制氢方法百百种,若要干净环保可采用再生能源电解水制氢,而现在澳洲研究团队正带来新的选项,提出“空气电解氢气”方法,不需要任何水源,直接空气电解(Direct Air Electrolyser,DAE)可直接吸收并转化大气中的水分。
相较于传统的天然气制氢,再生能源电解水制氢虽然是种绿色又环保的制氢方式,但对于天候十分干燥的国家来说,获得干净的水源资源有限,根据联合国水资源组织,全球有23亿人生活在缺水国家,其中7.33亿人生活在严重缺水国家。
但是澳洲团队研究的新技术,就算湿度低于4%也一样能运行。
墨尔本大学化学工程师提出的设计其实相当简单:一座用两个平板当阴阳两极的电解槽,阴阳两极中间则是是一种三聚氰胺海绵或烧结玻璃泡沫多孔材料,只要将介质浸泡在吸湿性离子溶液(hygroscopic liquids)中,就可以自行吸收空气中水分。
之后只要连接能源并暴露在空气中,阴极就可以释放氢气,阳极则释放氧气。研究人员认为,这是首次直接从空气中提取氢气,工作湿度甚至可以降到4%,适用任何地方,毕竟即使是澳洲红土中心(Red Centre),湿度也往往在20%左右。
研究人员测试各种不同的吸湿性液体、多孔介质、厚度和其他参数,最终实现95%左右的法拉第效率。团队将DAE设备与书本大小的太阳能电池板连接后,发现设备每天每平方米能够产生3.7立方米的高纯度氢气。
团队认为这项技术技术与结构上双双可行,且维护成本相当低,下一步将在各种恶劣条件和温度下进行测试,并扩大规模。团队首席研究员Kevin Gang Li表示,我们正在扩大DAE规模,从五层堆栈到1平方米,然后再到10平方米。只是就算团队可以在实验室模拟干燥的气候,但这终究不是真正的沙漠,因此之后会前往爱丽斯泉(Alice Springs)待几周测试看看结果。
原标题:湿度低于4%也能运行,澳洲研发“空气制氢”技术