2004年2月16日
第一个能够从可再生燃料(乙醇)高效生产氢气并具有经济潜力的反应堆是由明尼苏达大学工程师。研究人员说，当与氢燃料电池结合时，这个单元(小到可以拿在手里)可以产生1千瓦的电力，几乎足够一个普通家庭使用。这项技术有望消除“氢经济”的主要障碍:除了从化石燃料中以高成本制造的氢，不存在免费的氢。
研究人员发现，他们的发明在偏远地区的早期应用是可行的，因为在那里安装新的电线是不可行的。人们可以购买乙醇，用它来为地下室的小型氢燃料电池供电。研究人员说，这个过程也可以推广到生物柴油。它的好处包括减少对进口燃料的依赖，减少二氧化碳排放(因为反应产生的二氧化碳会储存在下一年的玉米作物中)，以及促进农村经济。
现在，氢完全是由蒸汽重整过程产生的，这需要很高的温度和大型熔炉，换句话说，需要巨大的能量投入。领导这项工作的Regents化学工程教授Lanny Schmidt说，除了大型炼油厂，它不适合任何应用。和他一起工作的是科学家Gregg Deluga(《科学》杂志论文的第一作者)和研究生James Salge。欧洲杯线上买球这三所大学的化学工程和材料科学系。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
“氢经济意味着以氢为动力的汽车和电力，”施密特说。“但是氢很难得到。你不能把它输送到很远的地方。虽然有一些加氢站，但是他们在现场从甲烷(天然气)中提取氢气。它很昂贵，而且因为使用化石燃料，它会增加二氧化碳的排放，所以这只是一个短期的解决方案，直到可再生的氢可用。”
乙醇易于运输，而且相对无毒。它已经从玉米中生产出来，用于汽车引擎。但如果它被用来生产燃料电池所需的氢，整个过程的效率将会提高近三倍。也就是说，如果将一蒲式耳玉米的能量转化为氢燃料电池，而不是与汽油一起燃烧，它产生的能量将是原来的三倍。
施密特说:“我们可以从玉米中获取储存在糖中的50%的能量，而将糖转化为乙醇并在汽车中燃烧乙醇只能获取糖中20%的能量。”“乙醇在汽车引擎中的燃烧效率是20%，但如果你用乙醇来制造燃料电池的氢，你会得到60%的效率。”
德卢加解释说，两者的区别很大程度上是由于在将乙醇放入汽车油箱之前，需要将乙醇中的水分全部去除，而最后几滴水是最难去除的。但新工艺不需要纯乙醇;事实上，它从乙醇和水中分离氢，产生额外的氢。
这项发明基于两项创新:一种基于金属铑和二氧化铈的催化剂，以及一种汽化和混合乙醇-水燃料的汽车燃料喷射器。气化的燃料混合物被注入一个管中，管中有一个由铑和二氧化铈制成的多孔塞。燃料混合物通过塞子，以氢气、二氧化碳和次要产物的混合物的形式出现。这个反应只需要50毫秒，并且消除了通常伴随乙醇燃烧的火焰和烟灰。
在一个典型的乙醇-水燃料混合物中，理想情况下一个乙醇分子对应五个氢分子。单是乙醇反应就会产生3个氢分子。到目前为止，施密特团队已经获得了每个乙醇分子4个氢分子。
“我们有信心改进这项技术，提高氢的产量，并用它来驱动可行的燃料电池，”Salge说。
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