2024年11月23日 星期六
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纳米技术也许可以解决氢存储问题

2019/10/15 15:51:072144

  格拉斯哥大学化学学院和欧洲航空防务航天公司的创新中心正联手开发一种新型纳米技术,用以解决燃料电池的储氢问题。   Duncan Gregory教授一直致力于寻找一种新型的固态存储系统,这种系统以海绵状的纳米级金属纤维为基础,具有一定的储氢能力,并可以快速的将氢传递给燃料电池,可以为小型飞机提供动力。   Gregory教授将这种固态存储箱和燃料电池系统与传统的液烃燃料和内燃机系统进行了比较,同时也与电池推动系统的电力系统进行了比较,事实表明,固态储存系统要比目前所使用的高压储氢和液态储氢系统轻便安全很多。   燃料电池与现有技术条件下所生产的电池相比,在理论上可以提供更高的能量密度,但是氢存储一直存在着诸多问题。对于液态储氢技术,氢气必须要冷却到零下253°C(-423°F),并且即使是使用隔热效果最好的存储系统氢也会以每天1%的速度流失。   另一种选择是对氢气进行高压压缩,但是这种方法十分耗能并且需要笨重的存储箱,这样就会导致能量密度的降低,并且当作为燃料供汽车使用时不能很好的满足消费者的远距离出行要求。   如果这种固态存储系统研制成功,氢可以轻松的作为汽车甚至是飞机的动力能源使用。EADS的创新研究人员期望在2014年能将这种燃料存储系统应用于氢能无人驾驶飞机,并且能够在此后不久实现其在商业飞机上的应用。   最初的研究将集中于使用纳米技术改变Hydrisafe燃料箱的构造,目前这一工作已经在苏格兰的Hydrogen Horizons公司展开。这种燃料箱使用商用五镍化镧(LaNi5)作为合金存储介质,但是Gregory教授的研究团队打算使用氢化镁(MgH2)一类的化合物作为替代材料,这些材料都经过纳米级改造,使其能够更加快速的存储和释放氢。   对燃料箱结构的改造还能延长其使用寿命。   近些年来固态存储系统备受关注。俄罗斯联合航空公司也对紧凑型氢系统的纳米技术研究投入了大量资金。