據(jù)科技日報8月31日報道,德國科學家日前開發(fā)出利用有機載體液和特殊催化劑的儲存和制取氫燃料新工藝,使原先裝卸氫燃料所需的兩個裝置簡化成一個裝置。新工藝能大大降低成本和能耗,對能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。
有效利用可再生能源的一大方式是利用電解水制氫,然后將氫儲存起來備用。高效儲氫技術(shù)一直是各國科學家的攻關(guān)課題。在最新研究中,尤利希研究中心可再生能源研究所與埃朗根-紐倫堡大學的科學家,讓一種特殊的有機載體液與氫燃料結(jié)合成穩(wěn)定的化學物,便于氫燃料的安全儲存和方便運輸。尤利希研究中心專家喬希克介紹說,氫燃料的儲存和釋放是可逆的化學反應,兩個反應的步驟不同,各需一種特殊的催化劑,所以有機載體液和氫燃料的裝卸要在兩個裝置中分別進行。
為了讓兩個裝置合二為一,研究人員開發(fā)出了一種特殊的催化劑,它可使氫燃料的裝卸反應在同樣的溫度下有效催化,因此,在一個裝置中,改變壓力就可完成氫燃料的儲存和釋放,大幅簡化了氫燃料存儲對設備的要求,可節(jié)約30%至50%的設備成本。
新工藝的另一大好處,是可以充分利用儲存的氫燃料釋放時產(chǎn)生的化學反應熱。據(jù)喬希克介紹,目前氫燃料儲存設備的操作溫度約為150攝氏度;氫燃料釋放設備的操作溫度約為300攝氏度。盡管理論上可以將氫燃料儲存時的反應熱提供給釋放時用,但由于兩個裝置的化學反應溫度不同,上述想法難以實現(xiàn)。而新工藝在較高溫度下儲存氫燃料,產(chǎn)生的熱可直接供釋放時使用,為此,研究人員還開發(fā)了高溫氫化工藝,以及與此相應的催化劑。
專家稱,與目前使用的分開的氫燃料裝置相比,這種一體化氫燃料裝置******的好處是,氫燃料的儲存和制取會十分便捷,對儲存和制取氫燃料的工業(yè)化生產(chǎn)非常有利,對太陽能風能的充分而又安全平穩(wěn)的利用也很有用,將在未來的可再生能源系統(tǒng)中大有作為。