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永續綠能快訊:麻省理工用汽水罐、海水、咖啡渣製氫!船隻、潛水艇最適合,連續運行一個月沒問題

永續綠能快訊:麻省理工用汽水罐、海水、咖啡渣製氫!船隻、潛水艇最適合,連續運行一個月沒問題
撰文: 科技新報/Daisy Chuang     分類:其他綠能     圖檔來源:麻省理工 日期:2024-08-08

只要用汽水罐、海水和咖啡渣就可以製造氫燃料,美國科學家發現,這種安全且特殊的反應爐,甚至可以為水下滑翔機提供 30 天的動力。

氫能是能源轉型的重要一環,以燃燒、燃料電池反應利用氫能,且只會產生水,可以降低碳排放,只是氫分子較小容易從管線、容器洩露,氫氣比空氣輕 14 倍、擴散性又比天然氣快 3.8 倍,因此氫氣也有難以運輸與儲存缺點。

 

不過根據美國麻省理工的新研究,未來只要按照需求生產氫氣即可,之後燃料媒介轉成「鋁丸」,不僅更穩定、也更容易使用。團隊首先將一顆僅 0.3 公克的鋁丸放入去離子水中,只需 5 分鐘即可產生 400 毫升的氫氣,若按比例放大,1 公克鋁丸能在 5 分鐘內產生 1.3 公升氫氣。

 

藉由鋁與氧氣的強烈化學反應,只要鋁接觸到水,會迅速從 H2O 除去 O ,留下分子氫以氣泡形式逸出,不過鋁和氧接觸後也會生成的薄薄化合物氧化鋁,對此團隊的解方是:用鎵和銦合金對鋁丸進行預處理,成功延長反應持續時間。

 

就算鎵和銦稀有且昂貴,但團隊指出,只要使用離子溶液,就會讓合金聚集在一起,方便拿出再重複使用,而海水正是種非常便宜且可用的離子溶液,且咖啡渣中的咪唑,更能加速反應,避免海水中的離子會在鋁表面累積、減慢反應速度。

 

主要作者 Aly Kombargi 表示,這項技術對船隻或水下航行器等海上應用非常有用,畢竟相當容易獲得海水,也不必攜帶氫氣罐,只要把鋁作為「燃料」,然後添加水來生產所需氫氣。

 

為驗證想法,團隊也正努力打造一艘水下滑翔機,根據團隊計算,透過將周圍的海水泵入裝有約 18 公斤鋁丸反應器中,滑翔機可以連續運行長達 30 天。

 

Kombargi 指出,團隊正在展示全新的氫燃料生產方法,不用攜帶氫氣罐,而是將鋁作為燃料,研究下一步是想法子將技術應用在卡車、火車,或是飛機,也許能從環境濕度中提取水來產生氫氣,而不是攜帶水。

 

 

參考資料:

Seawater-slurping hydrogen reactor able to power a sub for 30 days

MIT Engineers Create Hydrogen Fuel From Soda Cans, Seawater, and Caffeine

 

※本文授權自科技新報,原文見此。

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