博士后研究员Jamie Kee和Su Ha教授以及他们开发的用于生产纯压缩氢的新型反应器。鸣谢:WSU图片服务公司一种从乙醇和水生产氢气的新的节能方法有可能使清洁的氢燃料成为汽油驱动汽车的更可行的替代品。华盛顿州立大学的研究人员在一个新的转换系统中使用乙醇和水的混合物以及少量的电力来生产纯的压缩氢气。这项创新意味着氢气可以在加油站现场制造，因此只有乙醇溶液需要运输。这是消除运输高压氢气需求的重要一步，高压氢气一直是其用作清洁能源燃料的主要绊脚石。
“这是一种思考如何生产氢气的新方法，”基因和琳达·沃伊兰化学工程和生物工程学院的教授苏哈说，他也是发表在《应用催化a》杂志上的论文的通讯作者。“如果有足够的资源，我认为它很有可能在不久的将来对氢经济产生重大影响。”
使用氢作为汽车燃料是一种有前途但尚未实现的清洁能源。像电动汽车一样，氢燃料电池汽车不会排放任何有害的二氧化碳。与电动汽车不同，它可以在氢气加油站几分钟内充满氢气。
然而，尽管氢技术很有前途，但在燃料箱中储存和运输高压氢气会带来巨大的经济和安全挑战。由于这些挑战，美国几乎没有氢气基础设施，该技术的市场渗透率也很低。
在他们的工作中，WSU的研究人员创造了一个带有阳极和阴极的转换系统。当他们在乙醇和水的混合物中加入少量的电和催化剂时，他们能够用电化学方法制造出纯净的压缩氢气。反应产生的二氧化碳以液态形式被捕获。
这种转换方法不需要运输危险的氢气，而是意味着可以使用现有的运输乙醇的基础设施，并且可以根据加油站的需求轻松安全地生产压缩氢气。
“我们已经在每个加油站使用含乙醇的汽油，”哈说。“你可以想象一下，使用我们现有的基础设施，乙醇和水的混合物可以很容易地被送到当地的加油站，然后使用我们的技术，你可以生产氢气，随时可以泵入氢燃料电池汽车。我们根本不需要担心氢气的储存或运输。”
该团队开发的电化学系统使用的电力不到纯水分解的一半，这是研究人员研究的另一种脱碳化氢生产方法。研究人员没有在过程的后期努力压缩氢气，而是压缩液体乙醇混合物，从而直接产生已经压缩的氢气，从而消耗了更少的能量。
“水中乙醇的存在改变了化学性质，”该论文的第一作者之一、研究生王伟军(Wei-Jyun Wang)说。“我们实际上可以在比纯水电解通常所需的低得多的电压下进行反应。”
他们的系统也不像其他水分解方法那样需要昂贵的膜。电化学反应产生的氢气就可以使用了。
“一种为水电解提供低电能成本替代方案并能有效捕获二氧化碳同时产生压缩氢气的工艺，可能对氢经济产生重大影响，”福兰商学院博士后研究员、论文主要作者之一杰米·基(Jamie Kee)说。“这真的很令人兴奋，因为有很多方面可以改善氢气的生产方法。”
研究人员正在努力扩大这项技术的规模，并以连续的方式进行操作。他们还致力于利用液体中捕获的二氧化碳。
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