制氢专利

【专家解说】：　　美发明低成本制氢新工艺 　　[打印文章] [大、中、小] 　　【西班牙《21世纪周刊》9月20日报道】美国珀杜大学发表公告说，该校研究人员已经开发出一项成本低廉的制氢新技术，这项技术具有广泛的能源潜在用途，包括为潜水艇提供能源补给，为汽车提供燃料等等。 　　该技术通过向铝镓合金注水方式生产氢气。铝镓合金与水发生反应后，铝把水分解，带走氧气释放出氢气。现在研究人员已经开发出一项制造铝镓合金微粒的新工艺，这样就可以把合成金微粒放到水箱中发生反应，从而产生需要的氢气量。 　　在这项技术中，镓是一个非常重要的因素，因为它可以阻止在铝块表面形成氧化膜。通常铝在氧化过程中会出现薄膜，阻碍氧气与铝发生作用。除去这层氧化膜，氧化作用就可以继续进行，直到所有的铝者被用来产生氢气。 　　由于使用该技术可根据需求来生产氢气，因此储存和运输氢气变得毫无必要，这两个因素曾是阻碍“氢气经济”发展的最大障碍。此外，由于镓是惰性金属，可以回收和再利用。 　　技术开发人员杰里•伍德尔介绍说：“镓可以回收和再利用是非常重要的，因为与其它金属相比，镓的价格很高。如果可以回收，则这项制氢技术的成本就会大大降低，可以大规模推广使用。同时这项技术可以使用纯度很低的镓，它的成本比电子行业中使用的高纯度镓低很多。” 　　另一方面，当铝镓合金与水发生反应，铝就变成了氧化铝，废氧化铝可回收再处理成铝，再生铝比开采铝土矿生产铝便宜，这一点更增加这项制氢技术的竞争力。 　　最近研究人员发现，通过快速冷却熔体合金制成的颗粒含有28％的铝和72％的镓，而改变合金制成工艺使用缓慢冷却方法，得到的合金颗粒铝镓比例几乎正好相反，它可以与水发生反应，产生氢气、氧化铝和热量。 　　珀杜大学的科学家发现，使用缓慢冷却法得到的铝镓合金颗粒铝和镓的含量分别为80％和20％。伍德尔说：“80－20比例的合金颗粒在干燥的空气中非常稳定，可以快速与水发生反应生成氢气。” 　　这项制氢新技术具有非常广大的潜在用途。例如可用氢气替代汽油作为汽车内燃发动机的燃料，那么它排出的唯一废弃物就是水。应用方法也很简单，只需改造内燃发动机，让它使用氢气动作，为此只需把汽油注入口改换成氢气注入口就可以了。 　　不过现在仍需发展一项大规模的循环使用计划，以把氧化铝转变成铝并回收镓。为此需要建立一个类似核电厂或风能发电厂的基础设施厂。研究人员发现，使用标准工业技术设备回收氧化铝的成本远远低于原先的估计，因此制氢成本与汽油相比极具竟争力。 　　利用新技术发展“氢气经济”的研究道路颇为漫长。一切开始于1967年，当时伍德尔为IBM公司做一项研究，发现铝和镓结合加上水能够产生氢气。