“氢-氨”转换新技术或能解决氢燃料长途运输难题

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尽管清洁高效的氢能源被认为是未来的一大发展方向,但是业界一直没能妥善解决氢气长途运输的难题。好消息是,澳大利亚联邦科工研究组织(CSIRO)开发出了一套基于金属薄膜的“氢-氨”转换新技术,有助于补上这一短板。氢是宇宙中最丰富的元素,不仅无毒、燃烧起来也非常清洁,因此也是一种优秀的燃料电池解决方案。但由于氢原子太轻、太小,所以极难运输和储存。

“氢-氨”转换新技术或能解决氢燃料长途运输难题

新系统借助金属薄膜来分离氢和氧。

需要指出的是,由于氢气会让普通天然气不锈钢管道脆化(且需要高压),所以氢能行业需要一套全新的管道基础设施。此外,氢是一种低能量密度的介质,因此也需要非常特殊的存储系统来厉行节约。

这通常意味着需要在350~700bar(5000~10000psi)的高压下存储氢气,液态氢的温度为零下252.8℃(-423℉),此时它会‘吸收’金属为氢化物等杂质,引起材料脆化。

“氢-氨”转换新技术或能解决氢燃料长途运输难题

将氢-氮结合为氨(NH3),上述许多问题都迎刃而解。

而CSIRO的这套系统,则能够以化学的形式,将氢能以氨气的形式进行存储,以便于其经历更长途的运输,并在到达目的地时轻松转换为可驱动燃料电池汽车的高纯度氢气。

氨气可以在室温下存储,并且已经广泛运输多年。既然澳大利亚有意成为氢能源的主力出口国,借助催化剂的方式将氢能轻松转换出来,无疑是一个绝妙的解决方案。

“氢-氨”转换新技术或能解决氢燃料长途运输难题

最后要考虑的,就是如何恢复出纯度足够高的氢气了。

CSIRO的方案是借助“膜反应器”技术,将之纳入一个模块化的装置,并且能够在交付时(比如燃料电池汽车加氢站)进行安装和使用。

该金属薄膜可以允许较小的氢分子通过,同时阻挡较大的氮分子。如此一来,就能够在给氢-氮混合物端适当加压后,输出净化后的高纯度氢气了。


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