發表日(rì)期:2022-02-11 14:31文(wén)章(zhāng)編輯:國(guó)初科(kē)技(jì)浏覽次數(shù): 标簽:
蓋世汽車(chē)網2月(yuè)10日(rì)訊:據外(wài)媒報(bào)道(dào),美(měi)國(guó)特拉華大(dà)學(University of Delawa∏re)的(de)工(gōng)程師(shī)發現(xiàn)新方法,可(kě)使用(yòng)氫驅動的(de♠)新型電(diàn)化(huà)學系統從(cóng)空(kōng)氣中有(yǒu)效捕獲99%的(de)二氧化(huà)碳,可(kě)助力更環保的(de)燃'料電(diàn)池進入市(shì)場(chǎng)。燃料電(diàn)池的(de)工(gōng)作(zuò)原理✔(lǐ)是(shì)将燃料化(huà)學能(néng)直接轉化(huà)為(wèi)電(diàn)能(néng),可(k↑ě)用(yòng)于混合動力或零排放(fàng)車(chē)輛(liàng)等交通(tōng)工(gōng)具。

(圖片來(lái)源:特拉華大(dà)學)
特拉華大(dà)學教授Yushan Yan長(cháng)期緻力于改進氫氧化(huà)物(wù)交換膜(HEM)燃料電(diàn)池,而HEM電(diàn)池✔是(shì)當前傳統酸基燃料電(diàn)池的(de)經濟且環保的(de)替代品。但(dàn)該電(diàn)池對(du₽ì)空(kōng)氣中的(de)二氧化(huà)碳極其敏感,無法真正落地(dì)。不(bù)僅如(rú)此,該燃料電(diàn)池的(de)性能(néng)和(hé)效率因π此也(yě)降低(dī)了(le)20%,低(dī)于汽油發動機(jī)。
這(zhè)一(yī)缺陷迅速将燃料電(diàn)池的(de)性能(néng)和(hé)效率降低(dī)了(le)20%,其還(hái)不(bù)及汽油發動機(jī)。因此15年(nián)來(lái),Yan的(de)研究小(xiǎo)組一(yī)直在尋找解決這(zhè)一(yī)難題的(de)解決方案。
幾年(nián)前,研究人(rén)員(yuán)發現(xiàn)或許可(kě)以通(tōng)過去(qù)除二氧化(huà)碳解決上(shàng)述難題。研究助理(lǐ)教授Brian •Setzler表示:“一(yī)旦我們深入研究機(jī)制(zhì),我們發現(xiàn)燃料電(diàn)池幾乎可(kě)以捕獲進入它們的(de)所有(yǒu)二氧化(huà)碳, 并且非常擅長(cháng)将其分(fēn)離(lí)到(dào)另一(yī)邊。”
雖然該過程不(bù)利于燃料電(diàn)池,但(dàn)研究團隊認為(wèi),如(rú)果他(tā)們可(kě)以在燃料電(diàn)池堆上(shàn÷g)遊的(de)單獨設備中利用(yòng)這(zhè)種內(nèi)置的(de)“自(zì)吹掃”過程,該機(jī)制(zhì)就(jiù)可(kě)變成二氧化♣(huà)碳分(fēn)離(lí)器(qì)。
Yan表示:“事(shì)實證明(míng),我們的(de)方法非常有(yǒu)效。如(rú)果✔我們正确設計(jì)和(hé)配置,我們可(kě)以一(yī)次性從(cóng)空(kōng)氣中捕獲99%的(deδ)二氧化(huà)碳。”
研究人(rén)員(yuán)找到(dào)一(yī)種将電(diàn)化(huà)學技(jì)術(shù)的(de)電(diàn)源嵌入分(fē§n)離(lí)膜內(nèi)的(de)方法。Yan研究小(xiǎo)組博士生(shēng)Lin Shi表示:“雖然有(yǒu)風(fēng)險,但(dàn)我們仍設¥法采用(yòng)氫來(lái)控制(zhì)這(zhè)種短(duǎn)路(lù)的(de)燃料電(diàn)池。通(tōng)過使用(×yòng)這(zhè)種內(nèi)部電(diàn)短(duǎn)路(lù)膜,我們能(néng)夠擺脫笨重的(de)組件(jiàn),例如(rú)雙極闆、集電(diεàn)器(qì)或燃料電(diàn)池堆常見(jiàn)電(diàn)線。”
目前,該研究小(xiǎo)組獲得(de)一(yī)種電(diàn)化(huà)學裝置,它看(kàn)起來(lái)像用(yòng)于分(fēn)離(lí)氣體(tǐ)$的(de)普通(tōng)過濾膜,但(dàn)能(néng)夠像更複雜(zá)的(de)電(diàn)化(huà)學系統一(yī)樣從(cóng)空(kōng)氣中連續吸收微(wēi)量的(de¥)二氧化(huà)碳。
實際上(shàng),将設備的(de)電(diàn)線嵌入膜內(nèi)創造了(le)一(yī)條捷徑,使二氧化(huà)碳顆粒更容易從(cóng)一(yī)側移動✔到(dào)另一(yī)側。此外(wài),它還(hái)使團隊能(néng)夠在小(xiǎo)體(tǐ)積內(nèi)構建一(yī)個(gè)具有(yǒu)大(dà)表面積的(de)緊湊型≥螺旋模塊。換言之,這(zhè)些(xiē)模塊采用(yòng)更小(xiǎo)封裝,能(néng)夠一(yī)次過濾更多(duō)的(↕de)空(kōng)氣,使其對(duì)燃料電(diàn)池應用(yòng)既有(yǒu)效又(yòu)具有(yǒu)成本效益。同時(shí),更少(shǎo)的(de)組件(jiàn)意味♦著(zhe)更低(dī)的(de)成本,更重要(yào)的(de)是(shì),它提供了(le)一(yī)種輕松擴大(dà)市(shì)≈場(chǎng)規模的(de)方法。
研究小(xiǎo)組的(de)結果表明(míng),一(yī)個(gè)2英寸*2英寸的(de)電(diàn)化(huà)學電(diàn)¥池可(kě)以每分(fēn)鐘(zhōng)約2升的(de)速度連續去(qù)除流動空(kōng)氣中約99%的(de)二氧化(huà)碳。研究人(rén)員(yuá↓n)說(shuō),一(yī)個(gè)大(dà)約12盎司汽水(shuǐ)罐大(dà)小(xiǎo)的(de)早期原型螺旋裝置能(néng)夠每分(fēn)鐘(zhōng)過濾10升空(kōng)δ氣,并清除98%的(de)二氧化(huà)碳。
Shi表示,由于電(diàn)化(huà)學系統是(shì)由氫驅動的(de),随著(zhe)氫經濟的(de)發展,這(zhè)種電(diàn<)化(huà)學裝置也(yě)可(kě)以用(yòng)于需要(yào)空(kōng)氣再循環作(zuò)為(wèi)節能(↓néng)措施的(de)飛(fēi)機(jī)和(hé)建築物(wù)中。