制氢专利 我有东西要申请专利,是一种车用氢燃料电池制氢方法,请问弄下来...
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美发明低成本制氢新工艺[打印文章] [大、中、小]
【西班牙《21世纪周刊》9月20日报道】美国珀杜大学发表公告说,该校研究人员已经开发出一项成本低廉的制氢新技术,这项技术具有广泛的能源潜在用途,包括为潜水艇提供能源补给,为汽车提供燃料等等。
该技术通过向铝镓合金注水方式生产氢气。铝镓合金与水发生反应后,铝把水分解,带走氧气释放出氢气。现在研究人员已经开发出一项制造铝镓合金微粒的新工艺,这样就可以把合成金微粒放到水箱中发生反应,从而产生需要的氢气量。
在这项技术中,镓是一个非常重要的因素,因为它可以阻止在铝块表面形成氧化膜。通常铝在氧化过程中会出现薄膜,阻碍氧气与铝发生作用。除去这层氧化膜,氧化作用就可以继续进行,直到所有的铝者被用来产生氢气。
由于使用该技术可根据需求来生产氢气,因此储存和运输氢气变得毫无必要,这两个因素曾是阻碍“氢气经济”发展的最大障碍。此外,由于镓是惰性金属,可以回收和再利用。
技术开发人员杰里•伍德尔介绍说:“镓可以回收和再利用是非常重要的,因为与其它金属相比,镓的价格很高。如果可以回收,则这项制氢技术的成本就会大大降低,可以大规模推广使用。同时这项技术可以使用纯度很低的镓,它的成本比电子行业中使用的高纯度镓低很多。”
另一方面,当铝镓合金与水发生反应,铝就变成了氧化铝,废氧化铝可回收再处理成铝,再生铝比开采铝土矿生产铝便宜,这一点更增加这项制氢技术的竞争力。
最近研究人员发现,通过快速冷却熔体合金制成的颗粒含有28%的铝和72%的镓,而改变合金制成工艺使用缓慢冷却方法,得到的合金颗粒铝镓比例几乎正好相反,它可以与水发生反应,产生氢气、氧化铝和热量。
珀杜大学的科学家发现,使用缓慢冷却法得到的铝镓合金颗粒铝和镓的含量分别为80%和20%。伍德尔说:“80-20比例的合金颗粒在干燥的空气中非常稳定,可以快速与水发生反应生成氢气。”
这项制氢新技术具有非常广大的潜在用途。例如可用氢气替代汽油作为汽车内燃发动机的燃料,那么它排出的唯一废弃物就是水。应用方法也很简单,只需改造内燃发动机,让它使用氢气动作,为此只需把汽油注入口改换成氢气注入口就可以了。
不过现在仍需发展一项大规模的循环使用计划,以把氧化铝转变成铝并回收镓。为此需要建立一个类似核电厂或风能发电厂的基础设施厂。研究人员发现,使用标准工业技术设备回收氧化铝的成本远远低于原先的估计,因此制氢成本与汽油相比极具竟争力。
利用新技术发展“氢气经济”的研究道路颇为漫长。一切开始于1967年,当时伍德尔为IBM公司做一项研究,发现铝和镓结合加上水能够产生氢气。
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