《Science:挪威科学家开发出制氢技术,效率>99%》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2022-04-26
  • 发达国家对使用氢(H2)作为未来绿色燃料的态度摇摆不定。如今,随着气候危机日益明显,人们对气候变化的兴趣正在重新燃起。假设氢可以通过使用可持续的电力来生产,那么氢的关键挑战在于它的经济性。安装氢气基础设施的高昂成本,一直是美国和其他国家决定暂停氢气计划的主要原因。

    近日,一个来自挪威奥斯陆大学的研究团队开发了一种电化学膜反应器,从更便捷和更经济的载体(包括氨(NH3)、甲烷(CH4)和生物质能)中剥离氢,直接正面解决了氢基础设施的需求。这些燃料可以通过现有的基础设施运送到需要的地方,在那里它们可以被转化为氢用于燃料电池。相关工作以“Single-step hydrogen production from NH3, CH4, and biogas in stacked proton ceramic reactors”为题发表在最新一期的《Science》。并被《Science》作为亮点评述。

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  • 《澳大利亚科学家开发出可再生电力高效制氨》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-12-08
    • 澳大利亚科学家开发出利用可再生电力生产氨的新技术,这可能导致使用化石燃料生产氨的技术过时。这一发现由墨尔本莫纳什大学的科学家们完成,并在著名的《科学》杂志上发表了论文,详细介绍了这一发现。该研究团队包括化学教授道格·麦克法兰(Doug MacFarlane)及其合作者亚历山大·西蒙诺夫(Alexandr Simonov)博士和布莱恩·苏里亚诺(Bryan Suryanto)博士。 目前,大多数氨的生产都是采用哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺完成的——该工艺由德国科学家于1909年和1910年开发,后来他们的工作获得了诺贝尔奖。这一工艺通常使用化石燃料作为氢的来源,氢与氮结合生成氨。这项技术约占全球温室气体排放量的1.8%。 新的氨生产技术涉及从水中提取氢气的电解过程,这一过程由电力驱动,可以利用风能和太阳能供应。科学家的研究论文说:“一种电化学合成氨的方法可以大大降低与当前热哈伯-博世过程相关的温室气体排放。”研究人员说,以前通过电解过程生产氨的尝试依赖于使用乙醇作为化学反应的一部分,而乙醇往往会降解。研究小组发现,用膦盐代替乙醇可以发生化学反应,盐被证明能抵抗同样的降解。 这一发现为利用绿色电力大规模高效生产氨创造了机会,取代了天然气作为原料的需求。氨已被确定为零排放燃料的一个关键选择,可以使用零排放氢气供应生产,通常比氢气更易于运输和储存。氨已经被普遍用作肥料,这意味着全球供应链、运输系统和存储基础设施已经存在。除了用作肥料外,氨本身还可以直接用作燃料或氢气的储存介质,氢气可在以后提取用于运输、能源储存或作为工业热源。 这可能是一个重大的发展,因为澳大利亚许多大的项目,如CWP Global和铁矿石亿万富翁安德鲁·福雷斯特(Andrew Forrest)提出的项目,都同样关注绿色氨和绿色氢,有潜力成为清洁的航运燃料。
  • 《挪威科学家们使用石墨烯制造二极管,可打造更便宜耐用的荧光灯》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-05-06
    • 挪威科学技术大学的研究人员成功地在石墨烯表面制造了发光二极管(LED)。根据一份他们的研究简报解释,该团队能够创造出一种有可能成为商业产品的新电子元件。这种二极管是无毒的,可能比今天的荧光灯更便宜、更稳定、更耐用。 当前的问题是许多UVC灯都含有水银,联合国《水俣公约》已于2017年生效,该公约规定了逐步淘汰汞开采和减少汞使用的措施。 挪威研究团队的发明包括放置在玻璃表面的一层石墨烯。这就形成了产生紫外光的新二极管的基板。石墨烯是一种高质量的石墨,可以“演变”成由单层碳原子构成的材料。它超强,超薄和结晶。研究人员利用生长在石墨烯晶格上的氮化镓铝(AlGaN)纳米线,在石墨烯和纳米线上形成金和镍的金属接触。当石墨烯和纳米线发出电能时,它们会发出紫外线。石墨烯对所有波长的光都是透明的,纳米线发出的光通过石墨烯和玻璃照射,能够以这种方式结合纳米材料并创造有效的LED。 研究人员的目标是制造出更节能、更便宜的二极管,因为今天的紫外线LED之所以昂贵,是因为衬底是由氮化铝制成的。另一方面,石墨烯的制造成本较低,LED二极管所需的材料也较少。