美國CoorsTek利用陶瓷膜研發(fā)出高效率的氫燃料提取技術

汽車氪獲悉，美國CoorsTek公司與挪威奧斯陸大學（University of Oslo）和西班牙技術研究所（Instituto deTecnologíaQuímica）合作，成功地開發(fā)出一種利用陶瓷膜從天然氣中提取氫燃料的技術，提取過程中幾乎沒有能量損失。

質子膜重整器（PMR）由豐富的材料（包括鋇、鋯和釔）的氧化物制成，形成一種固體陶瓷電解質，PMR能夠以質子的形式在400℃至900℃反應溫度下進行，能通過電化學反應將氫燃料壓縮至50巴。同時通過耦合幾個熱化學過程來實現熱平衡操作狀態(tài)。研究中的質子膜重整器是一個管狀電池，直徑為10mm。由厚度為30μm的一種質子導電電解質夾在BZCY和Ni兩個多孔電極之間組成。在800℃和1巴的蒸汽壓力下，BZCY顯示純質子（H +）電導率為10mScm-1。通過在電解質上施加電壓和電流，可從內部蒸汽甲烷重整器中選擇性地提取氫氣。

CoorsTek公司總經理Per Vestre表示：“我們突破性的陶瓷膜技術使氫燃料車輛能夠具有較低的溫室氣體排放，與從電網充電的電池電動車相比，具有更高的能源效率。憑借高容量的CoorsTek工程陶瓷制造能力，我們可以使陶瓷膜與傳統(tǒng)的能源轉換技術在工業(yè)規(guī)模和小規(guī)模制氫方面都具有成本競爭力。”

據統(tǒng)計，一輛家用燃料電池電動汽車每天僅需要約0.4千克的氫氣，但世界規(guī)模的合成氨工廠每天需要200至600噸氫氣。研究人員表示，未來的電力價格下降可能會使PMR成為一種競爭性的替代方案，用于在工業(yè)規(guī)模的氫工廠中集成二氧化碳捕獲技術。CoorsTek研究表明，這種陶瓷膜可以成為集成碳捕獲的制氫技術，即使是在成本效益高的氨生產上也可以達到這樣的水平。