氢燃料技术从低成本,高效催化剂获得升压

Menlo Park,加利福尼亚州。—科学家们为昂贵的铂催化剂设计了一种廉价,丰富的替代品,并用光吸收电极耦合,使来自阳光和水的氢燃料。

该发现是全世界努力模仿植物从阳光下燃料的努力的重要发展,这是创造绿色能源经济的关键一步。上周据报道,由能源部的理论家JensNørskov上周报道’S SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学以及由IB Chorkendorff和Sørendahl的同事团队在丹麦技术大学(DTU)。

氢是一种能量密集和清洁的燃料,在燃烧时仅释放出水。如今,大多数氢气由天然气产生,导致大型公司2 - 一个人。另一种清洁的方法是从阳光和水中制造氢气。该过程称为光电化学,或PEC,水分裂。当太阳击中PEC电池时,太阳能被吸收并用于将水分子分成其组分,氢气和氧气。

到目前为止,进展缺乏缺乏廉价催化剂,可以加速氢气和氧气的产生。美国丹麦努力的重要组成部分是将理论和先进的计算与合成和测试相结合,以加速识别新催化剂的过程。这是一个在历史上依赖试验和错误的领域的新发展。“如果我们能找到合理设计催化剂的新方法,我们可以加速新的催化材料的发展极大,” Nørskov said.

团队首先解决了氢的一半问题。 DTU研究人员创建了一种设备,以从太阳光谱的一部分收集能量,并用它用于将单氢离子的转化为氢气。然而,该方法需要催化剂以促进反应。铂族已被称为有效的催化剂,但铂太稀有,对于广泛使用而言过于昂贵。所以合作者转向自然的灵感。

他们调查了氢生产酶— natural catalysts —来自某些生物,使用理论方法Nørskov’S集团一直在开发描述催化剂行为。“我们做了计算,” Nørskov explained, “并发现为什么这些酶尽可能地工作。”这些研究将它们带到相关的化合物中,最终将它们带到硫化钼。“钼是一种廉价的解决方案”Chorkendorff表示,为了催化氢气生产。

该团队还优化了设备的部分,介绍了一个“chemical solar cell”旨在尽可能多地捕获太阳能。 DTU设计的实验研究人员设计的光吸收剂,由硅布置在紧密堆积的柱子中,并用硫化钼的微小簇向柱子点缀。当他们暴露在光线下,氢气冒出来—快速好像他们’D使用了昂贵的铂金。

氢气产生装置仅是完整光电化学电池的一半。 PEC的另一半会产生来自水的氧气;虽然氢气是目标,但没有同时产生氧气,整个PEC细胞关闭。很多团体—包括Chorkendorff,Dahl和Nørskov及其同事—正在努力寻找催化剂和阳光吸收器来做到这一点。“这是问题最困难的一半,我们以与我们攻击氢侧的方式相同的方式攻击这一点,” Dahl said.

Nørskov期待解决这个问题。“一个可持续的能源选择,没有人能负担得起的不是可持续的,” he said. “我希望这种方法能够选择真正可持续的燃料。”

SLAC是一个多程序实验室探索光子科学,天体物理,粒子物理和加速研究的前沿问题。 Slac酒店位于加利福尼亚州的Menlo Park(Menlo Park),由斯坦福大学为美国斯坦福大学进行运营。

Suncat是一家位于斯坦福大学化学工程系的SLAC科学 - 赞助研究中心的DOE办事处,探讨能源转换和效率的催化工艺。

DTU丹麦技术大学是北欧的技术大学。研究重点是技术和自然科学,如催化,光子,风能,生物技术和电信。

个人纳米粒子功能中心Cinf,由丹麦国家研究基金会资助,并与纳米粒子功能相结合,与能量收集,转换和生产相结合。

可持续能源催化,案例是由丹麦科学部资助的跨学科倡议。目标是制定催化剂设计规则,并使用这些规则设计便宜,高效且稳定的催化剂,用于将太阳能转化为燃料。



本新闻稿中的材料来自于始发的研究组织。可以为样式和长度编辑内容。有一个问题? 让我们知道.

订阅

每天早上有一封电子邮件,我们的最新帖子。从医学研究到空间新闻。环境的环境。技术物理学。

感谢您的订阅。

出问题了。

1思考“氢燃料技术从低成本,高效催化剂获得升压”

  1. 每年石油和电池行业每年花费数千万美元的魔法竞选和假置的氢气/先令的诽谤,因为它在每个指标上击败了他们的产品。

    来自氢气的废品是饮用水,来自油的废品是癌症。 (油是癌症的根本原因。)最终癌症是值得的,所以任何对氢的争论都仅被这个事实抵消。来自电池的废品是锂中毒,EMF引起癌症(由于EMF癌症风险,GM-EV1被破坏)。

    现在可以用水有效地制作氢气和竞争利益可以’T控制水,以便希望H2停止。

    你加入电动车的电池越多,它越遥远。氢气在比任何电池的重量较少携带更多的能量。

    底特律与石油公司达成协议,用石油赚钱。大油不希望底特律使用H2。大石油控制美国母鹿并命令它们延迟氢。

    对于每个消极的消极,你可以得到关于氢化妆的先货,有数千个证明它的技术文件。对于您听到石油和电池的每一个负面,有数百种技术论文证明了它。

    墨西哥湾沿岸现在将在10年内举起一倍的癌症率,因为BP漏油,基本上杀死了深南。

    氢气跑太阳,似乎工作得很好。

评论被关闭。