【创意】德国科学家发明“氢能膏”,比气体氢更便于运输和应用
英国《经济学人》发表文章,题目是:Hydrogen goop could be a more convenient fuel than hydrogen gas(氢能膏可能是一种比氢气更方便的燃料)。
从表面上来看,氢是一种理想的燃料。煤、石油和天然气燃烧时会产生使地球变暖的二氧化碳,而氢燃烧后则产生纯水。氢能的密度大于化学电池(不过,无可否认,氢的能量密度低于汽油或柴油)。而且,充氢的速度比充电的速度要快得多。
但实际上,事情并不简单。储存大量的氢气需要将其压缩几百倍。液化需要冷却至-253°C和坚固的储罐。随着时间的推移,氢气可能渗入金属,可能导致裂纹。储罐必须用特殊材料建造,以抵抗这种损噬。
但是,也许有更好的氢能利用途径。德国弗劳恩霍夫制造技术和先进材料研究所的研究人员一直在试验一种化合物,以粘液而不是气体的形式提供氢能,按需释放氢气。
研究人员称之为“强力牙膏”的这项发明与牙膏某种相似之处。其主要成分是氢化镁,与水发生反应形成氢和氢氧化镁。氢气可以在燃料电池中产生电力,氢氧化镁废料自动从反应器中排出。
与电池、汽油和更传统的氢气处理方法相比,这个“氢能膏”方案有几个优点。其一是每升、每公斤所能储存的能量比电池或汽油所能储存的都多。第二是很容易重新加注,只需将一个空的药膏筒换成一个满的药膏筒,然后加满储存在单独水箱中的水。第三个优点是,与电池不同的是,这种氢能膏不会逐渐损失所储存的能量。
此外,氢能膏本身是无毒的,反应的副产物也是无毒的。但是,目前还有很多技术问题需要解决。由于氢氧化镁在材料表面形成了一道屏障,阻碍了进一步的化学反应,因此与水发生反应的过程缓慢。为了克服这个问题,研究团队发现了一种化学添加剂,可以大大加速反应。他们还找到了一种方法来确保反应能够被精确地控制在任何时刻提供所需的氢气燃料。
当然,这种技术不太可能终结电力汽车行业,因为电池驱动汽车已经确立了自己的主导技术地位。但这个氢能膏的发明仍有其合适的位置,一个早期的应用可能是在小型车辆或在飞行无人机,露营者的微型炉灶也是应用场景。位于德国下萨克森州不伦瑞克市的一个试验工厂今年晚些时候完工后,将能够每年生产4吨这种材料。