氢基燃料是最有前途的清洗能源之一。但生产纯氢气是一个能源密集型过程,一般需要煤或天然气与很多电力。日前,某大学工程师们成功开发出一种新型的从水中提取氢气的办法。这种办法借助太阳能和粪便、稻壳等农业副商品,将从水中提取氢气所需的能量降低了600%,为愈加可持续和环保的化工生产铺平了道路。
氢基燃料是最有前途的清洗能源之一。但生产纯氢气是一个能源密集型过程,一般需要煤或天然气与很多电力。日前,某大学工程师们成功开发出一种新型的从水中提取氢气的办法。这种办法借助太阳能和粪便、稻壳等农业副商品,将从水中提取氢气所需的能量降低了600%,为愈加可持续和环保的化工生产铺平了道路。
传统的从水中提取氢气的办法需要很多的电力或燃料,这不只耗费很多的能源,而且会产生很多的二氧化碳等温室气体,对环境导致紧急污染。而这项新办法则通过借助太阳能和农业副商品来减少本钱和降低污染。通过用太阳能或风能等可再生能源,并将副商品用于其他作用与功效,该工艺可将温室气体排放量降至净零。

该研究团队中的某教授说:"大家是第一个证明可以借助生物物质在几分之一伏特的条件下生产氢气的小组。这是一项变革性技术。"
电解是将水离别成氢和氧的过程,需要电流。在工业规模上,一般需要化石燃料来产生这种电力。
近期,科学家们通过在反应中引入碳源,减少了水分裂所需的电压。但这一过程也要用煤或昂贵的化学品,并释放出二氧化碳作为副商品。
研究职员对这一工艺进行了改进,改用普通废品中的生物质。通过将硫酸与农业废弃物、动物粪便或污水混合,他们制造出一种名为生物炭的泥浆状物质,这种物质富含碳。
研究小组试验了由甘蔗皮、大麻废料、废纸和牛粪制成的不同类型的生物炭。加入电解室后,所有五种生物炭都减少了将水转化为氢气所需的功率。其中表现最好的是牛粪,可将所需电力减少六倍,约为五分之一伏特。
因为对能量的需要非常低,研究职员可以用一个标准硅太阳能电池在 0.5 伏电压下产生大约 15 毫安的电流为反应提供能量。这还不及一节 AA 电池产生的电量。

某教授说:"它的效率特别高,生物炭和太阳能几乎有 35% 转化为氢气。这类数字创下了世界纪录;这是其他人展示过的最高数字。"
要使这一过程达成净零排放,就需要捕获反应产生的二氧化碳。但研究职员说,这也会带来环境和经济效益,譬如生产纯二氧化碳来碳酸饮料,或将它转化为乙烯和塑料制造中用的其他化学品。
"它不只达成了生物废料借助的多元化,还能清洗生产氢气以外的不同化学物质,"科学家说,"这种便宜的制氢方法可以让农民自给自足地满足他们的能源需要,或者创造新的收入来源"。
据了解,这项技术的研究成就已经引起了国内外海量专家学者的关注和认同。将来,这种新型制氢办法有望在化工生产、能源储存等范围得到广泛应用,为推进清洗能源的进步做出要紧贡献。





