盡管清潔高效的氫能源被認為是未來的一大發展方向,但是業界一直沒能妥善解決氫氣長途運輸的難題。好消息是,澳大利亞聯邦科工研究組織(CSIRO)開發出了一套基于金屬薄膜的“氫-氨”轉換新技術,有助于補上這一短板。氫是宇宙中最豐富的元素,不僅無毒、燃燒起來也非常清潔,因此也是一種優秀的燃料電池解決方案。但由于氫原子太輕、太小,所以極難運輸和儲存。
新系統借助金屬薄膜來分離氫和氧。
需要指出的是,由于氫氣會讓普通天然氣不銹鋼管道脆化(且需要高壓),所以氫能行業需要一套全新的管道基礎設施。此外,氫是一種低能量密度的介質,因此也需要非常特殊的存儲系統來厲行節約。
這通常意味著需要在350~700bar(5000~10000psi)的高壓下存儲氫氣,液態氫的溫度為零下252.8℃(-423℉),此時它會‘吸收’金屬為氫化物等雜質,引起材料脆化。
將氫-氮結合為氨(NH3),上述許多問題都迎刃而解。
而CSIRO的這套系統,則能夠以化學的形式,將氫能以氨氣的形式進行存儲,以便于其經歷更長途的運輸,并在到達目的地時輕松轉換為可驅動燃料電池汽車的高純度氫氣。
氨氣可以在室溫下存儲,并且已經廣泛運輸多年。既然澳大利亞有意成為氫能源的主力出口國,借助催化劑的方式將氫能輕松轉換出來,無疑是一個絕妙的解決方案。
最后要考慮的,就是如何恢復出純度足夠高的氫氣了。
CSIRO的方案是借助“膜反應器”技術,將之納入一個模塊化的裝置,并且能夠在交付時(比如燃料電池汽車加氫站)進行安裝和使用。
該金屬薄膜可以允許較小的氫分子通過,同時阻擋較大的氮分子。如此一來,就能夠在給氫-氮混合物端適當加壓后,輸出凈化后的高純度氫氣了。
(審核編輯: 林靜)
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