西北大学 信用:CC0公共领域 西北大学的研究人员开发了一种高效、环保的方法将氨转化为氢气
Joule杂志最近的一篇文章概述了这项新技术，它是实现零污染、氢燃料经济的一大进步
使用氨作为氢输送载体的想法近年来越来越受欢迎，因为氨比氢更容易液化，因此更容易储存和运输
西北大学的技术突破克服了从氨生产清洁氢气的几个现存障碍
“氢燃料电池的祸根是缺乏运输基础设施，”该项研究的主要作者索西纳·海尔说
“运输氢既困难又昂贵，但广泛的氨输送系统已经存在
它有管道
我们向世界各地输送大量氨作为肥料
如果你给我们氨，我们开发的电化学系统可以在任何规模的现场将氨转化为燃料电池可用的清洁氢气
" 海尔是沃尔特·P
墨菲是西北大学麦考密克工程学院的材料科学和工程教授，在应用物理和化学方面有额外的任命
她也是西北大学可持续发展与能源研究所的联合主任
在这项研究中，海尔和她的研究小组报告说，他们能够使用可再生电力而不是化石燃料热能进行氨-氢转化，因为这一过程在比传统方法低得多的温度下运行(250摄氏度，而不是500到600摄氏度)
第二，新技术产生纯氢，不需要从任何未反应的氨或其他产物中分离出来
第三，该过程是有效的，因为所有提供给该装置的电流直接产生氢气，而没有寄生反应的任何损失
另一个优点是，因为产生的氢气是纯净的，它可以通过简单地增加电能直接加压进行高密度储存
为了完成转化，研究人员建造了一个独特的带有质子传导膜的电化学电池，并将其与氨分解催化剂集成在一起
海尔说:“氨首先遇到催化剂，催化剂将氨分解成氮气和氢气。”
“氢立即转化为质子，然后在我们的电化学电池中被电驱动穿过质子传导膜
通过不断提取氢气，我们推动反应进行得更远
这就是众所周知的勒夏泰尔原理
通过除去氨分解反应的一种产物——即氢气——我们推动了反应的进行，这超出了氨分解催化剂单独所能做的
" 氨分解产生的氢气可用于燃料电池
像电池一样，燃料电池通过转换化学反应产生的能量来产生电能
与电池不同，只要有燃料供应，燃料电池就能发电，永远不会失去电荷
氢气是一种清洁燃料，当在燃料电池中消耗时，会产生水作为唯一的副产品
这与化石燃料形成对比，化石燃料会产生改变气候的温室气体，如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮
海尔预测，这项新技术可能会对运输行业产生特别大的变革
2018年，汽车、卡车、火车、轮船、飞机和其他交通工具的人员和货物流动占美国温室气体排放的28%
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根据环境保护局的数据，比任何其他经济部门都多
海尔说:“电池驱动的汽车很棒，但肯定存在续航里程和材料供应的问题。”
“在现场以分布式方式将氨转化为氢气，可以让你开车进入加油站，为你的汽车获取加压氢气
航空工业对氢燃料电池也越来越感兴趣，因为电池太重了
" 海尔和她的团队多年来在燃料电池领域取得了重大进展
作为他们工作的下一步，他们正在探索以环保方式生产氨的新方法
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