海水制氢:一项技术攻克耐腐蚀“大关”

  氢,堪称人类清洁能源的新秀,其发展前景不可限量,如果在几个方面获得技术突破,氢能源或许会成为价廉物美的主体能源。链科技小编今天介绍一款最新研究成果,该成果有望解决海水制氢的一大难题。美国研究人员在最近的美国《国家科学院院刊》上撰文指出,他们设计了一种利用太阳能、电极和海水制造氢燃料的新方法,新模型可工作1000小时以上。

  氢作为燃料,燃烧生成水,不释放二氧化碳,它的大量运用会有助于缓解日益恶化的气候变化。现有水解制氢方法依赖高度纯净的水,而海水中带负电荷的氯化物会腐蚀阳极,极大缩短设备的使用寿命,也推高了制氢成本。该团队的研究成果是,在阳极涂上富含负电荷的涂层,涂层会排斥氯化物并减缓下层金属的腐蚀速度。

海水制氢:一项技术攻克耐腐蚀“大关”_第1张图片

  这一研究成果,看起来似乎没有多少高科技含量,但是在操作过程中,涂层工艺必须精密,这仍然具有极大技术难度,因此这一成果在业界引起普遍关注,复杂的工艺过程成为其最大亮点,也是其技术核心所在。

  在新方法中,研究团队将镍—铁氢氧化物层叠在硫化镍上,硫化镍包裹有镍泡沫芯。镍泡沫充当导体,输送电流;而镍—铁氢氧化物引发电解,将水分离成氧气和氢气。在电解过程中,硫化镍演化成带负电的涂层,而这一层会排斥氯化物,防止其与核心金属接触,减慢腐蚀速度。实验表明,现有海水电解制氢方法,如果没有带负电的涂层,阳极只能在海水中工作约12小时;但在涂层保护下,它可工作1000小时以上。

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  新技术使电极保护效果提高至80多倍,这样的提升幅度无疑极大提升了海水制氢的技术水平,降低了生产成本,而在生产效率方面当然也有大幅度提高。以前分解海水制造氢燃料必须在低电流下运行,电流较高时,腐蚀现象加剧,但新模型能在10倍电力下运行,这有助于它更快速地从海水中产生氢气。

  团队成员还设计出了一台太阳能演示器,由于没有被盐腐蚀的风险,新装置分解海水制氢可与现有纯水制氢技术相媲美。新方法将为氢燃料的广泛使用打开方便之门。而且,由于该过程还产生氧气,潜水员或潜艇可将该装置带入海下制造氧气。

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