新建创新系统可转换海水成燃料

海水元素鸡尾酒 包括氢 氧 钠等 对地球生命至关重要然而,这种复杂化学组成在试图为可持续能源应用分离氢气时构成挑战

最近,一组科学家从能源局SLAC国家加速实验室,斯坦福大学,俄勒冈大学曼彻斯特大都会大学发现从海洋提取氢的方法实现此目的的方法是通过双模系统电流海水

他们的创新设计证明成功生成氢气而不产生大量有害副产品研究结果最近发布于杂志珠乐市帮助推进低碳燃料生产

多水对水系统使用单层或单层膜Adam Nielander是SUNCAT界面科学Center-SLAC-Stanford联合学院的助理科学家薄膜结构允许控制海水离子移位实验

氢气是一种低碳燃料,目前以多种方式使用,例如运行燃料电池电车和长效能源存储选项 — — 一种适合数周、数月或更长时间存储电网的能源选项。

多次尝试制造氢气从淡水或淡化水开始,但这些方法可能代价高昂并耗能强处理水更容易工作,因为它有较少的东西 — — 化学元素或分子 — — 浮动净水成本高 需要能量 并增加设备复杂性 研究者说自然淡水是另一个选项, 并包含数种杂质 问题现代技术,

团队用双极或双层膜系统测试海水电解法,即用电解法驱动离子或电荷元件运行期望响应开始设计时控制海水系统最有害的元素-colone-Joseph Perryman表示-SLAC和斯坦福博士后研究者

多处反应树类海水中干扰水对水反应的氯化钠使海水咸化,具体地说 进阳极和氧化化的氯化物会减少电解系统寿命并实际上会变得不安全, 因为含分子氯和漂白剂的氧化产品有毒性

实验中的双极膜允许访问生成氢气并减少氯化物从反应中心获取所需的条件

派瑞曼说 : “我们基本双投法 停止氯化反应, 派瑞曼说 。

氢之家

理想膜系统可实现三大功能:从海水分离氢气和氧气帮助移动实用氢离子并限制海水离子并帮助预防不期望反应抓取所有三大需求很难, 团队研究面向探索系统 高效组合所有三大需求

具体地说,质子实验即正氢离子通过膜层之一传递到一个可收集并转换成氢气的地方,与负电极交互作用系统第二膜只允许负离子流穿透,如氯化物

斯坦福化学工程研究生兼合写者Daniela Marin表示, 单膜层附加负电荷分组固定膜,负载膜证明高效阻塞团队实验中几乎所有氯化离子,系统运行时不产生漂白和氯等有毒副产品

研究者说,研究还设计海水对水膜系统,使人们更好地了解海水离子如何穿透薄膜知识可帮助科学家设计强膜供其他应用使用,例如生产氧气

Marin表示:「使用电解生成氧气也有些兴趣,理解离子流转换二极膜系统对这项努力也至关重要并同时产生氢实验, 我们还展示使用双极膜生成氧气

团队计划通过建材来改善电极和膜,设计改进可使电解系统更容易缩到生成耗能活动所需的大小,像运输部门队说的那样

研究者还希望用电解细胞SLAC斯坦福同步辐射源

Thomas Jaramillo表示:「绿氢技术的未来是明亮的”, SLAC和斯坦福教授兼SUNCAT主管基本洞察力是向未来创新提供资讯的关键 提高技术性能、耐久性与可扩展性

引用:Daniela H.的“Hydrogen生成对海水有弹性双膜电解器”。马林 Joseph T派瑞曼McKenzie休伯特GraceA林奎斯特 陈辽昆 阿什顿M阿里曼高拉夫卡马特瓦莱丽涅曼市瑞格米香农WBoettcher,AdamCNielander和Thomas亚米略2023年4月11日珠乐市.
DOI: 10.1016/j.joule.2023.03.005

这个项目得到美国支持海军研究局斯坦福Doer学院可持续性加速器DE基础能源科学局、化学科学局、地球科学局和生物科学司通过SUNCAT界面科学Center和DEE能源效率和可再生能源电池技术局