据当地媒体报道,来自美国俄亥俄州立大学的科学家近日研制出了一种催化装置,可以让尿液释放出氢气。媒体戏称:“现在你终于可以清空自己的‘油箱’,同时给另一个油箱加油了。”& ^3 o, ?* V" x7 i+ B' E
女科学家Garardine Botte表示,相比目前从水中提取氢的方法,该装置能大幅降低能源消耗,节约制氢成本,在不久的将来有望驱动燃料电池汽车。; N) @& y: Y1 ~% S* n1 T
该装置的原理是使用镍电极电解,从尿素(化学名称碳酰二胺,分子式CO(NH2)2)中提取氢。由于尿素中氢与氮的结合程度远不如水中氢与氧的结合紧密,因此使用该尿素电解装置只需0.37伏的电压就可以让尿素氧化分离出氢气,所需能量不足一节AA电池的一半,也远低于电解水制氢所需的1.23伏。目前的尿素电解器原型机尺寸仅有两个CD盒大小,可以制造500毫瓦的能量输出。虽然看起来微不足道,但俄亥俄州立大学已经为该技术申请了专利。Botte也表示,该装置可以非常方便的放大规模,装置混合动力或纯电动汽车。
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, ~' v6 h, A O& |, ?0 x长期以来,阻碍氢能源普及的最大障碍就是制取氢所需的代价过高,如何运输氢能源也是一个问题。而尿电解装置可以让这些问题迎刃而解,该制氢器的尺寸并不大,可以装载在汽车当中。而原料也都是现成的,人每天都要排出2到3升的尿液,并且平常都被视为地球上最无用的废物。而现在,我们可以一边处理废水,一边为我们的汽车加油。" e, A- x' ?4 n; E
Botte在接受媒体采访时表示:“尿素实际上就是我们用来养花的肥料,是一种可溶于水的固体,因此十分方便运输。将尿素电解器安装在汽车上,可以替代氢燃料电池车中的储氢罐,更方便也更安全。如果能找到合适的合作伙伴,我相信在一年之内,我们就可以造出用1加仑(3.79升)尿液跑60英里(96.6公里)的‘尿动力汽车’。”4 h& {: V" G$ t. }
目前,尿电解的化学反应原理已经基本完成,科学家的下一步任务是增大电解器尺寸,提高效率以及测试稳定性。还有一个问题是,用什么来驱动电解器,因为电解尿素的过程仍然需要供电。因此科学家也在考虑是否能将该装置与安装在车顶的太阳能电池板相结合,将效率再提高40%。
7 g* N9 i9 F" W) Y7 ?3 w: i8 ?* cGarardine Botte的研发项目没有得到美国政府的大范围资助,不过她正在与美国国防部合作,开发尿液驱动技术的军事应用。她表示:“美国军方多年前就开始研究氢能源技术,希望能够替代噪音过大的燃油发电机。但在沙漠等战场中,用珍贵的水来制氢显然是不现实的。而尿电解装置正好可以解决这一问题,让士兵用自己的废水来发电。” |