摘要:在研究最近發表在《自然通訊,科學家從悉尼新南威爾士大學,格里菲斯大學,斯文本科技大學顯示捕獲氫通過分割它從氧在水中可以通過使用低成本鐵和鎳等金屬作爲催化劑,加快這個化學反應而需要更少的能量。然而,趙教授表示,就其本身而言,鐵和鎳並不是產生氫的良好催化劑,但它們在納米尺度上的結合是“奇蹟發生的地方”。

原標題:氫經濟要來了:科學家們找到更便宜的方法來從水中製造氫能源

一個由瑞士聯合大學領導的科學家團隊展示了一種更便宜、更可持續的方法來製造氫動力汽車,這種汽車可能很快就不僅僅是一種新奇的東西了。

在研究最近發表在《自然通訊,科學家從悉尼新南威爾士大學,格里菲斯大學,斯文本科技大學顯示捕獲氫通過分割它從氧在水中可以通過使用低成本鐵和鎳等金屬作爲催化劑,加快這個化學反應而需要更少的能量。

地球上儲量豐富的鐵和鎳將取代迄今爲止被視爲“水分解”過程基準催化劑的貴金屬釕、鉑和銥。

新南威爾士大學化學學院的趙川教授說,在水的分裂過程中,兩個電極對水施加電荷,使氫從氧中分裂出來,作爲燃料電池的能量。

他說:“我們所做的就是在電極上塗上催化劑,以減少能源消耗。”“在這種催化劑上有一個微小的納米級界面,鐵和鎳在原子層面相遇,成爲分裂水的活性位點。在這裏,氫可以從氧中分離出來作爲燃料,而氧可以作爲一種環保的廢物被釋放出來。”

2015年,趙教授的團隊發明了一種鎳鐵電極,以創紀錄的效率產生氧氣。然而,趙教授表示,就其本身而言,鐵和鎳並不是產生氫的良好催化劑,但它們在納米尺度上的結合是“奇蹟發生的地方”。

“納米級的界面從根本上改變了這些材料的性質,”他說。“我們的研究結果表明,鎳鐵催化劑在制氫方面與鉑鐵催化劑一樣活躍。

“另一個好處是,我們的鎳鐵電極可以同時催化氫和氧的生成,因此,我們不僅可以利用地球上豐富的元素來降低生產成本,而且還可以降低生產一種催化劑而不是兩種催化劑的成本。”

快速瀏覽一下今天的金屬價格,就會明白爲什麼這可能是加速向所謂的氫經濟過渡所需要的改變遊戲規則的手段。鐵和鎳的價格分別爲每公斤0.13美元和19.65美元。相比之下,釕、鉑和銥的價格分別爲每克11.77美元、42.13美元和69.58美元——換句話說,貴了數千倍。

趙教授表示:“目前,在我們的化石燃料經濟中,我們有轉向氫經濟的巨大動力,這樣我們就可以把氫作爲地球上儲量豐富的清潔能源載體。”

“我們談論氫經濟已經有很長時間了,但這一次,它似乎真的要來了。”

趙教授表示,如果這種水分解技術進一步發展,有一天可能會出現氫燃料加油站,就像今天的加油站一樣,你可以在那裏用這種水分解反應產生的氫氣給氫燃料電池汽車加油。與鋰電池驅動的電動汽車相比,燃料補給只需幾分鐘就能完成。

“我們希望我們的研究可以被這樣的空間站用來製造他們自己的氫,使用可持續的資源,如水、太陽能和這些低成本但高效的催化劑。”

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