只需使用三分之一電力的高效制氫方法

印度科學家已經開發(fā)出一種方法，在環(huán)境壓力和溫度下，從甲醇-水混合物中生產出高純度(99.99%)的氫，而這種方法只使用了單純PEM電解水方法所需電能的三分之一。

　　由于接近零的最終用途排放和對化石燃料的可替代性，氫可以成為理想的可持續(xù)能源載體，并將在不久的將來發(fā)揮巨大的作用。與汽油、柴油、液化石油氣(12~14KWh/Kg)等化學燃料相比，氫氣的比能量值高達40KWh/Kg，因此備受關注。含氫豐富的原料是水。它也存在于天然氣、石油和生物質中，它們可以共同構成氫氣的來源。

　　水電解法和甲烷等碳氫化合物的重整法是常見的制氫方法。對于將能源過渡到清潔燃料，采用可再生能源制成的綠色氫將帶來巨大的利益。

　　印度科學和技術部(DST)下屬機構國際粉末冶金與新材料高級研究中心(ARCI)的科學家開發(fā)了一種方法，該方法結合了電解和重整過程，通過在環(huán)境壓力和溫度下通過電化學甲醇重整(ECMR)從甲醇-水混合物中生產氫氣。該工藝的主要優(yōu)點是生產氫氣所需的電能是單純PEM水電解的1/3（實際水電解需要的電力是55-65kWh/kg氫氣）。該技術已獲得認可

在使用聚合物電解質膜(PEM)的ECMR工藝中，與化學重整不同，氫氣的生產溫度(25 ~ 60℃)和壓力更低。由于系統中使用的聚合物膜可以很好地將氫氣從二氧化碳中分離出來，因此不需要氫氣分離或凈化步驟。ARCI團隊正在研究這項技術，并開發(fā)了一種日產能高達5公斤的電解裝置來生產氫氣。電解槽堆棧相應的能量需求約為17KWhr/kg。ARCI產生的氫氣純度高(99.99%)，可直接用于PEM燃料電池，產生約11-13KW的功率。

　　基于PEM的ECMR電解槽堆棧的核心部件是自制的，并與系統中的其他部件集成。使用剝離石墨材料作為反應物流場板制造電解槽堆棧。使用碳材料作為雙極板是替代鈦板的重大成就之一，鈦板通常用于電解槽單元組裝，提供保守的成本效益。

　　ARCI團隊已經開發(fā)了制造核心部件的本土工藝，如膜電極組件(MEA)，雙極板和一些工藝設備。與單純的PEM水電解技術相比，這種方法將顯著降低氫氣成本，并且可以很容易地與可再生能源集成。ARCI正在與行業(yè)伙伴合作，與可再生能源相結合，如光伏設施。

　　（原文來自：燃料電池工程 全球氫能網、新能源網綜合）

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