通過質子陶瓷膜可以有效地產生氫氣

一個國際團隊，包括化學技術研究所(ITQ)、西班牙國家研究委員會(CSIC)和瓦倫西亞理工大學(UPV)的聯合中心，已經開發了一種新的電氣化反應堆，以更可持續和節能的方式生產氫。

　　該團隊已經成功地將36個獨立的陶瓷膜組合成一個可伸縮的模塊化組件，可以從電力(綠色氫)和各種燃料(藍色氫)中產生氫，幾乎沒有能量損失。這是該技術用于工業化生產氫氣。

　　所涉工作的結果很有希望提高這兩種類型氫氣在陸地和海上運輸及其他市場及其工業用途方面的競爭力。

　　本研究中使用的質子陶瓷電化學反應器利用電能從其他分子中提取氫，具有特殊的能源效率。燃料可以是氨、天然氣、沼氣或其他含氫分子。該項目使電氣化反應堆的規?；蔀榭赡?，通過電壓縮，每天可以生產大約0.5公斤的壓縮氫，具有非常高的純度和的能源效率——超過90%。

　　ITQ能源轉換和存儲小組已經表明，在150巴的壓力下使用這種技術是可能的。此外，有了這個系統，在這個過程中產生的二氧化碳不會排放到大氣中，而是轉化為一種加壓電流，可以用于氫的液化和運輸，以便日后使用或存儲，從而實現脫碳。

　　這項工作的結果表明，質子陶瓷技術可以用于制造可擴展的氫設備，為工業大規模制造鋪平道路。其他清潔能源，如太陽能或風能，是間歇性的，但氫具有儲存和分配能源的優勢。

　　當能量從一種形式轉化為另一種形式時，會有能量損失，但質子陶瓷膜將不同的制氫步驟結合在一個階段，其中用于催化制氫的熱量來自于電化學分離提供氣體形成熱平衡的過程。

像儲能電池、燃料電池和電解槽一樣，質子陶瓷膜是電化學能量轉換器。這一突破的關鍵之一是CoorsTek膜科學公司從玻璃陶瓷和金屬材料中開發的一種新組件，它結合了陶瓷在高溫下的堅固性和金屬的電子導電性。

　　這些薄膜在400到800攝氏度的高溫下工作，將氫分解成亞原子粒子(質子和電子)，并將質子通過固體陶瓷電解質運輸。

　　除了ITQ，研究團隊還包括來自奧斯陸大學、SINTEF研究所(挪威)和CoorsTek的科學人員和工程師。

　　這項研究工作也得到了殼牌、?？松梨凇⒌肋_爾能源、Equinor、ENGIE、沙特阿美、Gassnova和挪威研究委員會的資助。

　　開發計劃的下一步是在沙特阿拉伯達蘭的沙特阿美總部園區安裝一個獨立的氫氣發生器原型。

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