只需使用三分之一電力的高效制氫方法

印度科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種方法，在環(huán)境壓力和溫度下，從甲醇-水混合物中生產(chǎn)出高純度(99.99%)的氫，而這種方法只使用了單純PEM電解水方法所需電能的三分之一。

　　由于接近零的最終用途排放和對(duì)化石燃料的可替代性，氫可以成為理想的可持續(xù)能源載體，并將在不久的將來發(fā)揮巨大的作用。與汽油、柴油、液化石油氣(12~14KWh/Kg)等化學(xué)燃料相比，氫氣的比能量值高達(dá)40KWh/Kg，因此備受關(guān)注。含氫豐富的原料是水。它也存在于天然氣、石油和生物質(zhì)中，它們可以共同構(gòu)成氫氣的來源。

　　水電解法和甲烷等碳?xì)浠衔锏闹卣ㄊ浅Ｒ姷闹茪浞椒ā?duì)于將能源過渡到清潔燃料，采用可再生能源制成的綠色氫將帶來巨大的利益。

　　印度科學(xué)和技術(shù)部(DST)下屬機(jī)構(gòu)國際粉末冶金與新材料高級(jí)研究中心(ARCI)的科學(xué)家開發(fā)了一種方法，該方法結(jié)合了電解和重整過程，通過在環(huán)境壓力和溫度下通過電化學(xué)甲醇重整(ECMR)從甲醇-水混合物中生產(chǎn)氫氣。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)氫氣所需的電能是單純PEM水電解的1/3（實(shí)際水電解需要的電力是55-65kWh/kg氫氣）。該技術(shù)已獲得認(rèn)可

在使用聚合物電解質(zhì)膜(PEM)的ECMR工藝中，與化學(xué)重整不同，氫氣的生產(chǎn)溫度(25 ~ 60℃)和壓力更低。由于系統(tǒng)中使用的聚合物膜可以很好地將氫氣從二氧化碳中分離出來，因此不需要?dú)錃夥蛛x或凈化步驟。ARCI團(tuán)隊(duì)正在研究這項(xiàng)技術(shù)，并開發(fā)了一種日產(chǎn)能高達(dá)5公斤的電解裝置來生產(chǎn)氫氣。電解槽堆棧相應(yīng)的能量需求約為17KWhr/kg。ARCI產(chǎn)生的氫氣純度高(99.99%)，可直接用于PEM燃料電池，產(chǎn)生約11-13KW的功率。

　　基于PEM的ECMR電解槽堆棧的核心部件是自制的，并與系統(tǒng)中的其他部件集成。使用剝離石墨材料作為反應(yīng)物流場(chǎng)板制造電解槽堆棧。使用碳材料作為雙極板是替代鈦板的重大成就之一，鈦板通常用于電解槽單元組裝，提供保守的成本效益。

　　ARCI團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)了制造核心部件的本土工藝，如膜電極組件(MEA)，雙極板和一些工藝設(shè)備。與單純的PEM水電解技術(shù)相比，這種方法將顯著降低氫氣成本，并且可以很容易地與可再生能源集成。ARCI正在與行業(yè)伙伴合作，與可再生能源相結(jié)合，如光伏設(shè)施。

　　（原文來自：燃料電池工程 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）

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