• 新型陶瓷膜技术在自然能源上的应用

      发布时间:2018-04-20

      据国外科学家研究报道表明,来自挪威的科学家和西班牙科技研究所的科学小组已经成功地完成了一个陶瓷膜的实验室测试,该陶瓷膜通过一个天然气和电气生成压缩氢气几乎没有能量损失的步进过程。陶瓷膜应用领域广泛,低成本的天然气生产氢气的效率非常高,因此它将使氢气成为未来汽车燃料的最干净和最便宜的选择(超越电力和石油)。这是自然能源公司最新发布的团队发展的结果。

      陶瓷膜由丰富材料(包括钯、氧化锆和钇)的氧化物支撑,形成可在400-900℃的温度下以质子的形式输送氢的固体陶瓷电解质。通过在陶瓷电池上施加电势,氢不仅能与其他气体分离,而且可以进行电化学压缩。

      这种突破性的陶瓷膜技术使得氢燃料汽车能够以更低的温室气体排放实现卓越的能源效率,而电池电动汽车则从电网充电。当然这项技术的潜力还远不止降低汽车燃料的成本和环境影响。它还可以使陶瓷膜在传统能源转换技术方面具有成本优势,适用于工业规模和小规模的氢气生产。

      氢气是下一代燃料电池电动汽车的能源载体,并且已经成为从食品加工到玻璃和半导体制造等一系列工业过程的重要分子,氨基肥料代表了目前最大的氢气应用。虽然燃料电池电动汽车每天仅需要约0.4千克的氢气用于典型的家庭使用,但世界规模的合成氨工厂每天需要多达200万至600吨的氢气。据科学研究表明,陶瓷膜可以成为具有综合碳捕获的氢气生产的竞争技术,即使在具有成本效益的氨生产所需的规模。

      通过将吸热化学反应与电动气体分离膜相结合,可以创造能量转换,几乎无能量损失在这个过程中,我们可以使用陶瓷膜技术从水中生产氢气。当然,这将需要更多的电力比甲烷重整,但如果电力是从可再生能源,我们可以使氢没有二氧化碳排放。进一步思考,设计不仅低碳或零碳的能源系统,而且甚至具有负碳排放。但是如果使用可再生电力将沼气转化为氢气,并将生产的沼气储存在地下沼气中日复一日,氢有一天会成为一个负面的排放能源载体。


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