利用海水製造氫燃料的全新方法,將為城市提供更清潔的能源
隨著人類社會的發展,人類對能源的需求也在不斷增加,而傳統的化石能源屬於不可再生能源,總有開採耗盡的一天,加上化石燃料在燃燒過程中會產生溫室氣體及污染性物質,因此,開發清潔的可替代能源成為當務之急。
長久以來,氫燃料被認為是一種理想的清潔可替代能源,它的巨大優勢在於,使用氫燃料燃燒時只釋放水蒸氣,不會產生溫室氣體二氧化碳。因此,氫燃料將為城市提供更清潔的能源,將氫用於汽車、城市和家庭將成為對抗碳燃料氣候變化的重要方法。
近日,美國斯坦福大學人文科學學院的C.J. Wood教授領導的小組實現突破,他們發明出一種可行的全新方法,可以利用地球上最豐富的資源海水來製造氫燃料。研究人員發明了一種機器,它能夠通過電力將氫氣和氧氣從海水中分離出來。雖然此前已經有類似的方法來完成這種分離,但它們都需要經歷繁重而昂貴的水凈化過程,這在無形中增加了製造氫燃料的成本,而斯坦福科研人員發明的這種新方法則完全擺脫了這一過程。
長期以來,將海水分解為氫氣和氧氣的一種重要的方法是電解,將水通電,然後收集產生的氣體,氫通過負極釋放,稱為陰極,氧通過正極釋放,成為陽極。但是,這些電解系統都有一個共同的問題,就是耐用性。經過一段時間的使用,產生的負電荷氯化物會腐蝕正極,直到它最終崩潰。
斯坦福大學的科研人員發明的這一裝置則有效地解決了這一問題,他們通過在正極表面塗上氫氧化鎳和硫化鎳等負電荷化合物,能夠抵消腐蝕的影響,並大大提高結構的耐久性。該研究小組稱,一台普通的電解機只能工作12個小時,但他們的設備可以工作1000多個小時。不僅如此,研究小組還表示,電極能夠在更高的電流下工作,從而產生更多更快的氫。由於該系統還能製造可呼吸的氧氣,它的應用可以超越生產氫氣,還可以作為潛艇或呼吸設備生產氧氣的方法。
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