墨尔本的工程师已使用声波通过电解到分裂水来将绿色氢的产生提高14次。
他们说,他们的发明提供了一种有希望的方法,可以利用大量的廉价氢燃料进行运输和其他部门,这可以从根本上减少碳排放并有助于抵抗气候变化。
通过使用高频振动在电解过程中“划分和征服”单个水分子,该团队设法将水分子分开,与标准电解技术相比,释放了14倍的氢。
电解涉及用两个电极通过水运行的电力将水分子分成氧气和氢气,这些气体看起来像气泡。该过程产生绿色氢,由于所需的高能量,该过程仅代表全球氢生产的一小部分。
大多数氢是由分裂天然气(称为蓝色氢)产生的,该天然气将温室气体排入大气中。
领导该作品的RMIT大学副教授Amgad Rezk表示,该团队的创新面临着绿色氢生产的重大挑战。
“电解的主要挑战之一是使用的电极材料的高成本,例如铂或虹膜,”欧洲杯足球竞彩来自RMIT工程学院的Rezk说。
“随着声波使从水中提取氢变得容易得多,它消除了使用腐蚀性电解质和昂贵的电极(例如铂或虹膜剂)的需求。
“由于水不是腐蚀性电解质,因此我们可以使用更便宜的电极材料,例如银。”欧洲杯足球竞彩
Rezk说,使用低成本电极材料并避免使用高腐蚀性电解质的能力是降低产生绿色氢欧洲杯足球竞彩的成本的Gamechangers。
该研究发表在高级能源材料欧洲杯足球竞彩。已提交了澳大利亚临时专利申请,以保护新技术。
第一作者尤米玛·埃恩斯特(Yemima Ehrnst)说,声波还阻止了电极上的氢和氧气气泡的堆积,从而极大地改善了其电导率和稳定性。
“电解中使用的电极材料欧洲杯足球竞彩受到氢和氧气积聚的影响,形成一个气层,使电极的活性最小化并显着降低其性能,”RMIT工程学院的博士研究员Ehrnst说。
作为实验的一部分,团队测量了通过电气输出和没有声波的电解产生的氢数量。
“对于给定的输入电压,用声波的电解电解的电输出是没有电解的14倍。这相当于产生的氢数量,”埃恩斯特说。
团队工作的潜在应用
主要的高级研究人员之一杰出的莱斯利·尤(Leslie Yeo)说,该团队的突破为将这个新的声学平台用于其他应用打开了大门,尤其是在电极上泡泡堆积的情况下,这是一个挑战。
“我们能够抑制电极上气泡积聚并通过高频振动迅速将其驱除的能力代表了电极电导率和稳定性的重大进步,”来自RMIT工程学院的Yeo说。
“通过我们的方法,我们可以提高转化效率,从而导致净阳性能源节省27%。”
下一步
尽管创新是有希望的,但团队需要克服挑战,将声波创新与现有的电解器整合在一起以扩大工作。
“我们渴望与行业合作伙伴合作,以提高和补充其现有的电解器技术并集成到现有的流程和系统中,”Yeo说。
“声学引起的水挫败感,以增强中性电解质中的氢进化反应“发表在高级能源材料欧洲杯足球竞彩(doi:10.1002/aenm.202203164)。
合着者是RMIT的Yemima Ehrnst,Amgad Rezk和Leslie Yeo和墨尔本大学的Peter Sherrell。