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UD工程师发现高效方法 可捕获空气中99%二氧化碳

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,特拉华大学的工程师发现了一种新方法,通过使用一种由氢气驱动的新型电化学系统,可以有效地从空气中捕获99%的二氧化碳,这可以帮助更多环保的燃料电池进入市场。燃料电池的工作原理是将燃料的化学能直接转化为电能,可用于混合动力或零排放汽车等车辆。

discovery

(来源:特拉华大学)

特拉华大学教授Yushan Yan长期以来一直致力于改进氢氧化物交换膜(HEM)燃料电池,这是一种经济环保的传统酸基燃料电池的替代品。然而,电池对空气中的二氧化碳极其敏感,无法真正着陆。而且燃料电池的性能和效率降低了20%,低于汽油机。

这一缺陷使燃料电池的性能和效率迅速降低20%,还不如汽油发动机。因此,15年来,严的研究小组一直在寻找解决这个问题的方法。

几年前,研究人员发现,或许可以通过去除二氧化碳来解决上述问题。研究助理教授布莱恩·塞兹勒(Brian Setzler)说:“一旦我们深入研究该机制,我们发现燃料电池可以捕获几乎所有进入其中的二氧化碳,并且非常善于将其分离到另一边。”

虽然这一过程不利于燃料电池,但研究小组认为,如果他们能够在燃料电池堆上游的一个单独的设备中使用这种内置的“自扫”过程,该机制可以成为一个二氧化碳分离器。

严说:“事实证明,我们的方法很有效。如果我们设计和配置正确,我们可以一次性从空气中捕获99%的二氧化碳。”

研究人员找到了一种将电化学技术的电源嵌入分离膜的方法。严研究小组的博士生说:“尽管有风险,我们仍然试图用氢气来控制这种短路的燃料电池。通过使用这种内部电短路膜,我们可以摆脱笨重的部件,如双极板、集电器或燃料电池堆的公共导线。”

目前,研究团队已经获得了一种电化学装置,它看起来像是一种用于分离气体的普通过滤膜,但可以像更复杂的电化学系统一样从空气中持续吸收微量二氧化碳。

事实上,将设备的电线嵌入膜中创建了一条捷径,这使得二氧化碳颗粒更容易从一侧移动到另一侧。此外,它使团队能够在小体积内构建具有大表面积的紧凑螺旋模块。换句话说,这些模块封装在更小的封装中,一次可以过滤更多的空气,使它们在燃料电池应用中既有效又经济。同时,更少的元件意味着更低的成本,更重要的是,它提供了一种扩大市场规模的简便方法。

研究小组的结果表明,一个2英寸*2英寸的电化学电池可以以每分钟约2升的速度从流动的空气中连续去除约99%的二氧化碳。研究人员表示,一个大约12盎司汽水罐大小的早期原型螺旋装置每分钟可以过滤10升空气,并去除98%的二氧化碳。

石说,由于电化学系统是由氢气驱动的,随着氢经济的发展,这种电化学装置也可以用在飞机和需要空气再循环的建筑上,作为一种节能措施。据国外媒体报道,特拉华大学的工程师发现了一种新方法,通过使用一种由氢气驱动的新型电化学系统,可以有效地从空气中捕获99%的二氧化碳,这可以帮助更多环保的燃料电池进入市场。燃料电池的工作原理是将燃料的化学能直接转化为电能,可用于混合动力或零排放汽车等车辆。

discovery

(来源:特拉华大学)

特拉华大学教授Yushan Yan长期以来一直致力于改进氢氧化物交换膜(HEM)燃料电池,这是一种经济环保的传统酸基燃料电池的替代品。然而,电池对空气中的二氧化碳极其敏感,无法真正着陆。此外,性能和燃料电池的效率降低了20%,低于汽油发动机的效率。

这一缺陷使燃料电池的性能和效率迅速降低20%,还不如汽油发动机。因此,15年来,严的研究小组一直在寻找解决这个问题的方法。

几年前,研究人员发现,或许可以通过去除二氧化碳来解决上述问题。研究助理教授布莱恩·塞兹勒(Brian Setzler)说:“一旦我们深入研究该机制,我们发现燃料电池可以捕获几乎所有进入其中的二氧化碳,并且非常善于将其分离到另一边。”

虽然这一过程不利于燃料电池,但研究小组认为,如果他们能够在燃料电池堆上游的一个单独的设备中使用这种内置的“自扫”过程,该机制可以成为一个二氧化碳分离器。

严说:“事实证明,我们的方法很有效。如果我们设计和配置正确,我们可以一次性从空气中捕获99%的二氧化碳。”

研究人员找到了一种将电化学技术的电源嵌入分离膜的方法。严研究小组的博士生说:“尽管有风险,我们仍然试图用氢气来控制这种短路的燃料电池。通过使用这种内部电短路膜,我们可以摆脱笨重的部件,如双极板、集电器或燃料电池堆的公共导线。”

目前,研究团队已经获得了一种电化学装置,它看起来像是一种用于分离气体的普通过滤膜,但可以像更复杂的电化学系统一样从空气中持续吸收微量二氧化碳。

事实上,将设备的电线嵌入膜中创建了一条捷径,这使得二氧化碳颗粒更容易从一侧移动到另一侧。此外,它使团队能够在小体积内构建具有大表面积的紧凑螺旋模块。换句话说,这些模块封装在更小的封装中,一次可以过滤更多的空气,使它们在燃料电池应用中既有效又经济。同时,更少的元件意味着更低的成本,更重要的是,它提供了一种扩大市场规模的简便方法。

研究小组的结果表明,一个2英寸*2英寸的电化学电池可以以每分钟约2升的速度从流动的空气中连续去除约99%的二氧化碳。研究人员表示,一个大约12盎司汽水罐大小的早期原型螺旋装置每分钟可以过滤10升空气,并去除98%的二氧化碳。

石说,由于电化学系统是由氢气驱动的,随着氢经济的发展,这种电化学装置也可以用在飞机和需要空气再循环的建筑上,作为一种节能措施。

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