据外国媒体报道:荷兰基础能源研究所DIFFER1与丰田汽车欧洲公司(TME)合作进行的基础研究,希望开发一种吸收水蒸气的装置,并利用太阳能直接将其分解为氢气和氧气。LIFT研究提案现已获得NWO ENW PPS2基金的资助。
在这个项目中,DIFFER和TME正在探索一种从潮湿空气中直接生产氢气的创新方法。
在各自寻求解决方案的过程中,TME的先进材料研究部门会见了由Mihalis Tsampas领导的DIFFER的能源应用催化和电化学工艺组。该小组一直在研究一种在气相而不是液相中分解水的方法。
使用气体代替液体有几个优点:液体引入了一些技术问题,如不希望的气泡形成;此外,通过在气相中使用水而不是液相,不需要昂贵的装置来净化水。最后,由于只使用周围空气中存在的水,这个技术也适用于没有水的偏远地区。
在过去的一年中,DIFFER和TME在联合可行性研究中证明了预想的原则确实有效。研究人员开发出一种新型固态光电化学电池,能够首先从环境空气中捕获水,然后在阳光照射下产生氢气。当同等装置充满水时,第一个原型获得了令人印象深刻的70%的性能。该系统由聚合物电解质膜,多孔光电极和吸水材料组成,并结合在一个专门设计的膜集成装置中。
在项目的下一阶段,合作伙伴打算大大改善设置。在第一个原型中,合作双方使用已知非常稳定的光电极。但是这种材料只能吸收紫外线,而紫外线只占到达地球所有阳光的百分之五,因此,下一步是应用最先进的材料并优化系统结构,以增加水的摄入量和被吸收的阳光量。
当克服这个障碍时,研究将转向提升技术。目前能够产生氢的光电化学电池非常小,大小约为平方厘米。为了在经济上可行,它们的规模必须扩大至少两到三个数量级。