Способ производства водорода открывает возможности чистой энергии

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 21 декабря 2022 г., 15:36:26 MSK
  • 0 комментариев
  • 39 просмотров
Новый энергоэффективный способ получения газообразного водорода из этанола и воды потенциально может сделать чистое водородное топливо более жизнеспособной альтернативой бензину для питания автомобилей.

Новый энергоэффективный способ получения газообразного водорода из этанола и воды потенциально может сделать чистое водородное топливо более жизнеспособной альтернативой бензину для питания автомобилей.

Исследователи из Университета штата Вашингтон использовали смесь этанола и воды и небольшое количество электроэнергии в новой системе преобразования для получения чистого сжатого водорода. Инновация означает, что водород можно было бы производить на месте на заправочных станциях, поэтому транспортировать пришлось бы только раствор этанола. Это важный шаг в устранении необходимости транспортировки газообразного водорода высокого давления, который был основным камнем преткновения для его использования в качестве экологически чистого энергетического топлива.

"Это новый взгляд на то, как производить газообразный водород", - сказал Су Ха, профессор Школы химической инженерии и биоинженерии имени Джина и Линды Войланд и автор-корреспондент статьи, опубликованной в журнале, Применяемый катализ А"Если будет достаточно ресурсов, я думаю, что у этого есть действительно хорошие шансы оказать большое влияние на водородную экономику в ближайшем будущем".

Использование водорода в качестве топлива для автомобилей - многообещающий, но нереализованный вид чистой энергии. Как и автомобиль с электрическим приводом, автомобиль на водородных топливных элементах не выделяет никакого вредного углекислого газа. В отличие от электромобиля, его можно заправить газообразным водородом за считанные минуты на водородных заправочных станциях.

Однако, несмотря на перспективность водородной технологии, хранение и транспортировка газообразного водорода высокого давления в топливных баках создает значительные экономические проблемы и проблемы безопасности. Из-за проблем в США практически отсутствует инфраструктура для производства водородного газа, а проникновение этой технологии на рынок очень низкое.

В своей работе исследователи WSU создали систему преобразования с анодом и катодом. Когда они поместили небольшое количество электричества в смесь этанола и воды с катализатором, они смогли электрохимически получить чистый сжатый водород. Углекислый газ в результате реакции улавливается в жидкой форме.

Вместо того, чтобы транспортировать опасный газообразный водород, метод конверсии означал бы, что можно было бы использовать существующую инфраструктуру для транспортировки этанола и что сжатый газообразный водород можно было бы легко и безопасно производить по требованию на заправочных станциях.

"Мы уже используем бензин, содержащий этанол, на каждой заправочной станции", - сказал Ха. "Вы можете себе представить, что смесь этанол-вода может быть легко доставлена на местную заправочную станцию, используя нашу существующую инфраструктуру, а затем, используя нашу технологию, вы можете производить водород, готовый для закачки в автомобиль на водородных топливных элементах. Нам вообще не нужно беспокоиться о хранении или транспортировке водорода".

Разработанная командой электрохимическая система потребляет менее половины электроэнергии при расщеплении чистой воды - еще один метод, который исследователи изучали для получения декарбонизированного водорода. Вместо того, чтобы усердно работать над сжатием газообразного водорода позже в процессе, исследователи использовали меньше энергии, вместо этого сжимая смесь жидкого этанола, тем самым непосредственно производя уже сжатый газообразный водород.

"Присутствие этанола в воде изменяет химический состав", - сказал аспирант Вэй-Цзюнь Ван, соавтор статьи. "На самом деле мы можем проводить нашу реакцию при гораздо более низком электрическом напряжении, чем обычно требуется для электролиза чистой воды".

Их система также не требует дорогостоящей мембраны, как это делают другие методы разделения воды. Полученный в результате электрохимической реакции водород затем готов к использованию.

"Процесс, который предлагает альтернативу электролизу воды с низкими затратами электроэнергии и может эффективно улавливать углекислый газ при производстве сжатого водорода, может оказать значительное влияние на водородную экономику", - сказал Джейми Ки, аспирант школы Войланда и один из ведущих авторов статьи. "Это действительно захватывающе, потому что существует множество аспектов, которые влияют на совершенствование методов производства водорода".

Исследователи работают над расширением масштабов технологии и ее непрерывной эксплуатацией. Они также работают над тем, чтобы использовать углекислый газ, захваченный в жидкости.

Работа финансировалась Институтом газовой технологии и Институтом быстрого производства Министерства энергетики США.

Комментарии

0 комментариев