2024年12月22日 星期日
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西班牙开发高效储氢运氢系统

2019/10/15 15:46:102101

据外国媒体报道:来自大学Jaume I deCastelló大学(UJI),萨拉戈萨大学和瓦莱州大学化学技术研究所的一组研究人员,在UJIJoséAntonio Mata教授协调下,正在开发新的高效生产,储存和安全运输氢气过程,并获得相关专利。该技术基于所谓的液氢有机载体(LOHC)技术,可用于通过使用化学试剂的燃料电池。

Spanish Researchers Propose Efficient Production Safe Storage and Transportation of Hydrogen

液氢有机载体的主要优点是它们可以长时间储存氢气,并可以使用当前的基础设施运输。研究团队研究了不同的含氢有机液体,并确定了基于氢化硅烷和醇,通过负载的钌化合物石墨烯的催化剂催化的新型储氢系统。

这个新的体系相较于现有体系有着诸多优点。首先,它是一种化学通用的方法,可以使用氢硅烷和醇的许多组合。其次,该方法可以非常快速地进行,并且不需要升高温度,这归功于团队开发的反应高效的钌催化剂。第三,该方法是可逆的,因为在氢硅烷和醇之间的偶联中形成的产物是可以通过还原剂进一步转化成原始产物的甲硅烷基醚。

这样就构成了一种能源系统,其唯一的副产品是水,同时它是可逆的,允许根据需要储存氢气。它可以容易地适应于非静态能量产生和使用系统,例如汽车;使用硅烷醇作为LOHC可以在低温下工作获得气体,而且该技术可以避免储氢的安全问题。

整个能源生产过程包括四个大块。第一部分是生产氢气,其挑战是如何从可持续能源如太阳能或风能中制取氢气,使用可再生能源制氢,可以将环境污染控制在最初阶段。第二步运输和第三步分销则不需要任何创新,系统可以利用现有的基础设施运输和分销网络。到第四部分用户使用中,则需要考虑用于获得氢的化学反应及其在燃料电池中的应用。初步结果表明,该反应非常迅速,即使在室温下也能发生,这为生产和使用氢气提供了极大地便利。

参考文献:

Ventura-Espinosa, D., Carretero-Cerdán, A., Baya, M., García, H. and Mata, J. A. (2017), Catalytic Dehydrogenative Coupling of Hydrosilanes with Alcohols for the Production of Hydrogen On-demand: Application of a Silane/Alcohol Pair as a Liquid Organic Hydrogen Carrier. Chem. Eur. J. doi:10.1002/chem.201700243