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新德里，8 月 4 日（PTI）印度研究人員提出了一條創(chuàng)新的氫制造路線，該路線將其產(chǎn)量提高了三倍，并降低了所需的能源，這可能為以更低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境友好的氫燃料鋪平道路。
作為一種燃料，氫在推動(dòng)向綠色和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的范式轉(zhuǎn)變方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。除了與煤和汽油等不可再生能源相比熱值高出約三倍外，氫氣燃燒釋放能量會(huì)產(chǎn)生水，因此完全無污染。
由于地球大氣中分子氫的含量極低，因此電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的水分解是一種有吸引力的制氫途徑。然而，這種電解需要高能量輸入并且與緩慢的制氫速度有關(guān)。使用昂貴的鉑和銥基催化劑也阻礙了它的廣泛商業(yè)化。
聲明補(bǔ)充說，因此，向“綠色氫經(jīng)濟(jì)”的過渡需要降低能源和材料成本并同時(shí)提高制氫率的方法。
由 C Subramaniam 領(lǐng)導(dǎo)的來自印度孟買理工學(xué)院的一組研究人員提出了一條創(chuàng)新路線，為所有這些挑戰(zhàn)提供了可行的解決方案。
它涉及在外部磁場(chǎng)存在下電解水。在這種方法中，產(chǎn)生 1 毫升氫氣的同一系統(tǒng)同時(shí)產(chǎn)生 3 毫升氫氣所需的能量降低了 19%。這是通過在催化部位協(xié)同耦合電場(chǎng)和磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。 這種簡單的方法還提供了用外部磁鐵改造任何現(xiàn)有電解（使用電力將水分解成氫氣和氧氣）的能力，而無需對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行重大更改，從而提高制氫的能源效率。
聲明稱，這一生產(chǎn)氫氣的概念驗(yàn)證演示已發(fā)表在 ACS 可持續(xù)化學(xué)與工程雜志上。
電催化材料——分散在基于硬碳的納米結(jié)構(gòu)碳小花上的氧化鈷納米立方體——對(duì)于實(shí)現(xiàn)這種效果至關(guān)重要，并且是在科技部儲(chǔ)能材料項(xiàng)目的支持下開發(fā)的任務(wù)部。它通過 DST-SERB 資助被用于磁電催化。碳和氧化鈷之間的界面是磁電催化的關(guān)鍵。
這是有利的，因?yàn)樗纬闪艘粋€(gè)系統(tǒng)，不需要外部磁場(chǎng)的持續(xù)存在并且能夠長時(shí)間維持磁化；所實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)程度（電流密度增加 650%，所需能量降低 19%，體積產(chǎn)氫率增加三倍）是無與倫比的，所需的間歇磁場(chǎng)類似于冰箱磁鐵所能提供的.
該路線可直接用于現(xiàn)有電解槽，無需改變?cè)O(shè)計(jì)或操作方式，一次暴露磁場(chǎng)10分鐘足以實(shí)現(xiàn)45分鐘以上的高產(chǎn)氫率。
“外部磁場(chǎng)的間歇使用為實(shí)現(xiàn)節(jié)能制氫提供了新的方向。為此還可以探索其他催化劑，”Subramaniam 說。
“通過更換催化劑和提供磁場(chǎng)，容量為 0.5 nm3/h（每小時(shí)立方體的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）的基本電解槽可以立即升級(jí)到 1.5 nm3/h 的容量，”Jayeeta Saha 和 Ranadeb Ball 補(bǔ)充說，他們是當(dāng)時(shí)的學(xué)生。由 DST 資助。
“鑒于氫經(jīng)濟(jì)的重要性，我們的目標(biāo)是以任務(wù)模式實(shí)施該項(xiàng)目，并實(shí)現(xiàn)本土磁電解氫發(fā)生器，”Subramaniam 說。
