據(jù)《自然》網(wǎng)站2月28日(北京時(shí)間)報(bào)道，德國(guó)羅斯托克大學(xué)化學(xué)工程師開(kāi)發(fā)出一種新催化劑，能從液體甲醇中輕松提取氫氣，讓氫氣存儲(chǔ)和運(yùn)輸變得更加容易。研究人員認(rèn)為，這種方法消除了“氫經(jīng)濟(jì)”中的最大障礙，將來(lái)有望把氫氣“裝入”甲醇通過(guò)管道、油罐車運(yùn)輸存儲(chǔ)，用時(shí)再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將氫氣提取出來(lái)，為邊遠(yuǎn)農(nóng)村發(fā)電或?yàn)槠嚨冉煌üぞ咛峁┤剂稀?/p>
氫氣燃燒值很高，清潔無(wú)污染，但缺點(diǎn)是無(wú)法大量收集，很難存儲(chǔ)，運(yùn)輸也不安全。如將其壓縮液化，不僅方法很復(fù)雜而且要耗費(fèi)大量能量。幾十年來(lái)，許多化學(xué)家一直在尋找吸收存儲(chǔ)氫氣的最佳方法，讓氫氣成為便捷可靠的燃料。
目前方法之一是用固體或液體材料來(lái)吸收“封存”氫氣，雖然候選材料很多，但要么“裝”得太少，要么結(jié)合得太緊，再次釋放很不容易。甲醇能把氫氣直接轉(zhuǎn)化為液體燃料，利用催化劑可把氫氣和一氧化碳結(jié)合成甲醇，同時(shí)甲醇也能吸收大量氫氣，約為本身重量的12.5%。但甲醇也存在釋放氫氣的問(wèn)題，要讓它釋放氫氣，以往的方法要把甲醇加熱到200攝氏度，并施加25到50個(gè)大氣壓。
羅斯托克大學(xué)化學(xué)工程師馬賽厄斯·貝爾和同事開(kāi)發(fā)出一種可溶解的釕基催化劑，能在65到95攝氏度和常壓下，有效地從存儲(chǔ)甲醇中釋放出氫氣。“這節(jié)約的能量是難以估計(jì)的。”貝爾說(shuō)，把甲醇變成一種切實(shí)可行的“裝氫箱”的目的基本達(dá)到，將來(lái)有望給手機(jī)、計(jì)算機(jī)、汽車燃料電池供電。
英國(guó)牛津大學(xué)化學(xué)家埃德曼·唐也一直在研究氫氣存儲(chǔ)，他將新方法稱為一個(gè)“重要發(fā)現(xiàn)”，尤其是反應(yīng)不需要高溫，和氫燃料電池運(yùn)行所產(chǎn)生的廢熱大致相同，這意味著能把甲醇—氫氣反應(yīng)和氫電電池結(jié)合起來(lái)，這是很有吸引力的。雖然還有些障礙，但這種甲醇—氫氣轉(zhuǎn)化法是值得嘗試的，因?yàn)橹苯佑眉状继峁﹦?dòng)力的話，氫燃料電池的效率是一般燃料電池的兩倍。
貝爾還指出，該工藝目前還處于初期階段，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還要再等幾年。技術(shù)方面還存在一些障礙，尤其是針對(duì)大規(guī)模反應(yīng)。比如用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的話，要求反應(yīng)每秒產(chǎn)生24升氫氣，而實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)每分鐘只產(chǎn)生幾毫升氫氣;催化劑也必須很穩(wěn)定，能存放數(shù)月或數(shù)年之久，目前能達(dá)到至少3周;此外，反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳也要被吸收以減少碳排放。
總編輯圈點(diǎn)
使用氫氣為邊遠(yuǎn)農(nóng)村發(fā)電，為汽車等交通工具提供燃料，給手機(jī)、計(jì)算機(jī)供電，這些美好的愿景著實(shí)讓人憧憬。而在每分鐘只能產(chǎn)生幾毫升氫氣、催化劑僅能存放3周的今天，這一愿景似乎變得有些虛無(wú)縹緲，更要命的是，反應(yīng)中還會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳。因此，盡管新催化劑讓氫氣的運(yùn)輸和釋放變得輕松，然而技術(shù)上的重重障礙還是讓這一切在目前來(lái)說(shuō)僅僅是看上去很美，唯愿幾年后，美好的愿景不會(huì)依然像海市蜃樓般遙不可及。
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