美國(guó)CoorsTek利用陶瓷膜研發(fā)出高效率的氫燃料提取技術(shù)

汽車氪獲悉，美國(guó)CoorsTek公司與挪威奧斯陸大學(xué)（University of Oslo）和西班牙技術(shù)研究所（Instituto deTecnologíaQuímica）合作，成功地開發(fā)出一種利用陶瓷膜從天然氣中提取氫燃料的技術(shù)，提取過程中幾乎沒有能量損失。

質(zhì)子膜重整器（PMR）由豐富的材料（包括鋇、鋯和釔）的氧化物制成，形成一種固體陶瓷電解質(zhì)，PMR能夠以質(zhì)子的形式在400℃至900℃反應(yīng)溫度下進(jìn)行，能通過電化學(xué)反應(yīng)將氫燃料壓縮至50巴。同時(shí)通過耦合幾個(gè)熱化學(xué)過程來實(shí)現(xiàn)熱平衡操作狀態(tài)。研究中的質(zhì)子膜重整器是一個(gè)管狀電池，直徑為10mm。由厚度為30μm的一種質(zhì)子導(dǎo)電電解質(zhì)夾在BZCY和Ni兩個(gè)多孔電極之間組成。在800℃和1巴的蒸汽壓力下，BZCY顯示純質(zhì)子（H +）電導(dǎo)率為10mScm-1。通過在電解質(zhì)上施加電壓和電流，可從內(nèi)部蒸汽甲烷重整器中選擇性地提取氫氣。

CoorsTek公司總經(jīng)理Per Vestre表示：“我們突破性的陶瓷膜技術(shù)使氫燃料車輛能夠具有較低的溫室氣體排放，與從電網(wǎng)充電的電池電動(dòng)車相比，具有更高的能源效率。憑借高容量的CoorsTek工程陶瓷制造能力，我們可以使陶瓷膜與傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)在工業(yè)規(guī)模和小規(guī)模制氫方面都具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛家用燃料電池電動(dòng)汽車每天僅需要約0.4千克的氫氣，但世界規(guī)模的合成氨工廠每天需要200至600噸氫氣。研究人員表示，未來的電力價(jià)格下降可能會(huì)使PMR成為一種競(jìng)爭(zhēng)性的替代方案，用于在工業(yè)規(guī)模的氫工廠中集成二氧化碳捕獲技術(shù)。CoorsTek研究表明，這種陶瓷膜可以成為集成碳捕獲的制氫技術(shù)，即使是在成本效益高的氨生產(chǎn)上也可以達(dá)到這樣的水平。