科学家找到使氢燃料生产效率提高25倍的方法

氢燃料的零排放选择对于减少我们对化石燃料的依赖具有很大的希望-如果只有我们能够找到一种便宜地生产它并且不需要疯狂的能源输入的方法。现在，科学家们找到了一种通过使用铁锈和光源来有效生产氢燃料的方法。

该设置仅使用一些基本成分-水银氙气灯发出的光，水和甲醇的溶液以及一种称为α-FeO​​OH的特殊类型的铁锈(或氧化铁)。在一项新的研究中，研究人员概述了这种方法产生的氢比使用二氧化钛催化剂的现有技术高25倍。

氢燃料生产中的最大挑战之一是使氢原子与其他分子分开，并使它们保持这种状态而不会炸毁整个分子。

在新方法中，通过将钛换成铁锈，似乎阻止了生成的氢气与氧气的再结合，从而使元素的分离更加容易，同时降低了爆炸的风险。

这种可燃性是氢燃料尚未流行的原因之一。另一个是使氢分离(与水，甲烷或类似物质分离)通常要消耗比实际可行得多的能量。

日本东京科学大学的材料科学家Ken-ichi Katsumata说：“我们对于使用这种催化剂产生氢感到非常惊讶，因为尚不知道大多数氧化铁都能还原为氢。”

“随后，我们搜索了激活α-FeO​​OH的条件，发现氧是必不可少的因素，这是第二个惊喜，因为许多研究表明氧通过捕获激发的电子来抑制氢的产生。”

除了比其他用于产生氢的催化剂的金属更普遍(因此更便宜)，这种类型的锈似乎也非常稳定-研究人员报告说，他们能够使实验室实验成功进行，令人惊讶400小时。

考虑到在这种情况下，氢的来源是简单的有机废物，因此这种新方法可能会对能源系统产生巨大的影响–氢生产过程事半功倍。

无论是在汽车发动机还是发电厂中，氢燃料的唯一副产品都是水。这是革命性燃料来源的承诺，许多科学家正在努力利用诸如水和阳光之类的丰富资源来产生氢气。

近年来，我们已经看到了几种催化剂的成功测试，为专家提供了许多探索的途径，但是要获得在商业上有意义的东西的挑战尚未克服。

这项最新研究描述了向前迈出的重要一步，但在我们可以为汽车提供氢动力之前，还需要进行大量研究。团队接下来要研究的领域之一就是氧气对生产过程如此重要的原因(将氧气从催化剂中移除后，实验失败了)。