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UPV研究人员用微波生产氢气

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58京牌 ,巴伦西亚理工大学(UPV)和西班牙国家研究委员会(CSIC)的研究人员发现一种新方法,只用微波即可将电力转化为氢气或化学产品,并且不需要电缆,也不需要与电极接触。

(图片来源:techxplore)

这项技术基于固体材料的微波还原现象,可在没有电极的情况下,直接进行电化学过程。这将有助于简化实际应用,并大幅降低成本,为设备结构设计和操作条件(主要是温度)提供更多自由。

研究小组观察到,用微波处理离子材料时,材料性质表现出异常变化,特别是电子导电性;而在常规加热时,是不会出现这种情况的。因此,研究人员开始利用新实验和微波反应堆,以及其它分析技术,进行深入研究。

研究人员证实,通过加速电子并让位于从其结构中释放的氧分子(也称为还原),微波可以与这些材料相互作用。具体变化表现为,在相对较低的温度(约300ºC)下,电导率突然发生变化。UPV信息和通信技术研究所(Itaca)的研究员José Manuel Catalá表示:“这种半平衡状态在使用微波时保持不变;而在停止使用微波时,往往会以再次氧化的方式恢复。我们很快意识到这一发现具有巨大的实际应用潜力。”

这种技术的主要用途是利用水生产绿色氢(不排放温室气体),用于工业和运输领域,其中在汽车行业的应用潜力巨大,特别是燃料电池和混合动力汽车,以及火车等大型车辆。Catalá强调:“这项技术用途广泛,有可能将可再生电力(通常来自太阳能或风能)转化为附加值产品和绿色燃料。我们希望将其进一步应用于储能、新材料开发和化学生产等领域。”

研究团队还致力于将该技术应用于电池超快充电。Catalá称:“我们的技术可以使储能电极(金属负极)瞬间减小。换句话说,我们有可能将需要几个小时的分层渐进充电过程,转变为在电解液中同步进行的过程,使电池在几秒钟内完成充电。”

研究人员表示,目前交通运输业和工业都在向脱碳转型,这项技术具有很大的实际应用潜力,特别是在储能、生产合成燃料和绿色化工产品方面,有助于减少天然气和石油等化石能源和物质消耗。

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