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电化学水分解制氢研究又一桩,低成本高效光催化剂登场

看好氢能源发展潜力,澳洲如火如荼研发绿能制氢技术,其中澳洲昆士兰科技大学近期成功找出更便宜、更高效的光催化剂材料,仅运用钴、氧化镍与一点点的金奈米粒子,大幅提升电化学水分解制氢效率。继续阅读…...  

看好氢能源发展潜力,澳洲如火如荼研发绿能制氢技术,其中澳洲昆士兰科技大学近期成功找出更便宜、更高效的光催化剂材料,仅运用钴、氧化镍与一点点的金奈米粒子,大幅提升电化学水分解制氢效率。

氢气除了可以用来制成氢燃料电池,也可以搭配绿能电力,打造全绿能社会。科学家可善加利用再生能源电力与电化学水分解制氢技术来制造氢气与氧气,最后再将氢气用于燃料系统来发电或是产生热,且其副产品只有水,可说是实现永续社会的方式之一。

然而现在制氢方式仍以化石燃料为主,虽然天然气制氢效率高达 80%,但终究不是一项绿能技术,再加上天然气制氢过程需要消耗大量能量、转换过程也会造成能量流失,因此科学家正孜孜不倦想要寻找更加节能与绿色的方式。

目前各国科学家已针对电化学水分解制氢研发出各种不同的光催化剂材料,但都苦于转换效率低或是得采用氧化铱、氧化钌和铂等贵金属,尚未找出既便宜、效率又高的技术。对此澳洲昆士兰科技大学提出一项新材料方案,只要透过低成本且容易取得的钴、氧化镍与些许金奈米粒子就可以制造出效率高的光催化剂。

昆士兰科技大学科学与工程学院教授 Anthony O’Mullane 表示,团队已成功运用新型复合材料来分解水,进一步制造氢与氧、过程中也不会排放任何二氧化碳。以工业制程来说,现在只要运用一种催化剂就可以制造氢气,比起过去需要两种催化剂来制氢、这种转变可谓意义重大。

随着再生能源装置量愈来愈高,储能系统重要性可说是与日俱增,而该技术可用于氢燃料电池、将能在储能领域大放异彩,虽然目前昆士兰科技大学尚未团队公布制氢转换效率,但将来若能成功透过新技术实现大规模绿能制氢,人们将可以在用电需求较低时将电力用于电化学水分解制氢,用电高峰期再将燃料电池的电力送回电网,有效解决再生能源间歇性发电的挑战。

目前澳洲也正努力打造氢能源社会,更希望未来可向亚洲国家出口氢气。为此目标澳洲联邦科学与工业研究组织(CSIRO)致力于从氨水中提取氢气;澳洲科廷大学也先前也研发出奈米晶体光催化剂,一旦研究初步有成,氢能或许可成为澳洲未来能源出口支柱。

  • New catalyst material produces abundant cheap hydrogen

(首图来源:昆士兰科技大学。文/DaisyChuang)

今天刊登了《电化学水分解制氢研究又一桩,低成本高效光催化剂登场》一文


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