墨尔本的工程师们利用声波通过电解将绿色氢的产量提高了14倍。
该团队的发明提供了一种很有前途的方法，可以为交通和其他部门利用大量廉价氢燃料，从根本上减少碳排放，帮助应对气候变化。图片来源:Adobe Stock
他们表示，他们的发明提供了一种令人鼓舞的方法，可以为交通运输和其他部门提供充足的廉价氢燃料。这可以从根本上减少碳排放，并有助于应对气候变化。
通过利用高频振动在电解时“分裂和征服”单个水分子，研究小组成功地分裂了水分子，释放出比标准电解方法多14倍的氢。
电解产生绿色氢，仅占全球氢产量的一小部分。
大部分氢气是通过裂解天然气产生的，这种天然气被称为蓝氢，会向空气中排放温室气体。
Amgad Rezk副教授皇家墨尔本理工大学他表示，这项创新解决了绿色制氢的巨大困难。
电解的主要挑战之一是所使用的电极材料的高成本，如铂或铱．声波使得从水中提取氢变得容易得多，不需要使用腐蚀性电解质和昂贵的铂或铱电极．由于水不是腐蚀性电解质，我们可以使用更便宜的电极材料，如银．
Amgad Rezk，皇家墨尔本理工大学副教授
Rezk表示，利用经济实惠的电极材料和防止高腐蚀性电解质的使用被认为是降低绿色氢生产成本的游戏规则改变。
该研究已在该杂志上发表先进能源材料．为了保护这项新技术，澳大利亚已经注册了一项临时专利申请。
该研究的第一作者Yemima Ehrnst表示，声波也避免了电极上氧和氢气泡的积聚。这大大提高了它的稳定性和导电性。
电解中使用的电极材料会受到氢气和氧气气体积聚的影响，形成一层气体，使电极的活性最小化，并显著降低其性能．
Yemima Ehrnst，皇家墨尔本理工大学工程学院博士研究员和研究第一作者
作为实验的一部分，研究小组量化了通过电解产生的氢的数量，有和没有来自电力输出的声波。
在给定的输入电压下，有声波的电解输出电流大约是没有声波电解输出电流的14倍。这相当于产生的氢的量．
Yemima Ehrnst，皇家墨尔本理工大学工程学院博士研究员和研究第一作者
团队工作的潜在应用
首席研究员之一的尊敬的Leslie Yeo教授表示，该小组的新发现为将这种新的声学平台用于其他应用奠定了基础。这可以做到，特别是在气泡积聚在电极是一个困难。
”我们能够抑制气泡在电极上的积聚，并通过高频振动快速去除气泡，这代表了电极导电性和稳定性的重大进步．通过我们的方法，我们可以潜在地提高转换效率，从而实现27%的净正能量节约来自皇家墨尔本理工学院工程学院的Yeo说。
下一个步骤
虽然这一创新似乎是有用的，但研究小组需要克服限制，将声波创新与现有的电解槽结合起来，以扩展工作。
”我们热衷于与行业合作伙伴合作，以促进和补充他们现有的电解槽技术，并将其集成到现有的工艺和系统中杨说。
这项研究的共同作者是来自皇家墨尔本理工学院的Yemima Ehrnst、Amgad Rezk和Leslie Yeo，以及来自墨尔本大学的Peter Sherrell。
期刊引用:
Ehrnst, Y。,等．(2022)中性电解质中增强析氢反应的声诱导水挫折。先进能源材料．doi.org/10.1002/aenm.202203164．
来源:https://www.rmit.edu.au/