據(jù)有關(guān)媒體報道,眾所周知,盡管氫能源是一種清潔能源,但氫能源產(chǎn)品目前比較昂貴且低效。美國科學(xué)家最近宣布已經(jīng)找到生產(chǎn)氫氣的最便捷反應(yīng)體系,這一成果有望使氫氣能源真正實(shí)用化。
美國弗吉尼亞理工大學(xué)生物化學(xué)工程師珀西瓦爾.張教授表示,該反應(yīng)將植物多糖、水和多種高效酶混合在一起進(jìn)行反應(yīng),最終生成氫氣和二氧化碳。研究人員收集了13種不同的酶,把它們與水和淀粉共同放在一個特別設(shè)計(jì)的反應(yīng)器中,將溫度設(shè)定為攝氏30度左右進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后的發(fā)酵液最終會生成二氧化碳和氫氣,沒有其他污染物。
這種方法被稱為“體外合成生物學(xué)”,能使氫氣產(chǎn)量增加3倍。研究人員正嘗試尋找能在高溫下工作的酶,從而加速產(chǎn)氫反應(yīng)的速度。該小組同時也在嘗試?yán)美w維素產(chǎn)氫,他們相信,盡管纖維素比淀粉更難被分解,但它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)很相似,如果替換混合酶中的幾種酶同樣可以將纖維素進(jìn)行分解,最終產(chǎn)生氫氣。
張教授樂觀地展望該項(xiàng)技術(shù)的前景稱∶“有一天人們將會去雜貨店買做甜品的固體淀粉或纖維素裝進(jìn)汽車?yán)镒鋈剂?,與那些使用化石能源的汽車不同的是,它不會產(chǎn)生任何氣味。”
在制氫材料有所新發(fā)現(xiàn)的同時,儲氫材料也有了新的進(jìn)展。據(jù)日本有關(guān)媒體報道,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究小組科學(xué)家近日成功研制出一種重量輕、密封性好、強(qiáng)度高、抗高低溫性優(yōu)異的新型材料,為氫氣能源的大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用鋪平了道路。
日本研制的這種新型材料采用夾層結(jié)構(gòu),正反兩面是各三層碳纖維材料,而中間則是一層添加了少量樹脂材料的黏土膜。這種黏土膜本身也是由很多層只有一納米厚的結(jié)晶細(xì)密地黏結(jié)而成,柔軟、耐熱性好,特別是對氫氣的密封性十分優(yōu)異。研究人員通過加壓加熱等手段將碳纖維材料和黏土膜黏接在一起,制出了這種約厚1毫米的三明治式的新材料。
研究人員使用7個氣壓的氣色層分離法對這種新材料進(jìn)行測試。結(jié)果顯示,與過去所有的材料相比,該新型材料對氫氣的密封性提高了一百多倍。這相于用這種材料制成長5米、直徑1米、壓力50個氣壓的儲藏罐,而泄漏率每年只有0.01%。研究人員通過觀察該材料的橫截面發(fā)現(xiàn),經(jīng)過加壓加熱后,碳纖維層所含的樹脂材料已經(jīng)和黏土膜層緊密地黏合在一起,顯示出良好地黏合性。此外,該材料還經(jīng)過10000次彎折扭曲的耐久性試驗(yàn)和100次的攝氏負(fù)196度耐超低溫試驗(yàn),結(jié)果顯示,試驗(yàn)后材料對氫氣的密封性能并設(shè)有下降。
這種材料除了可應(yīng)用于制造氫氣汽車的燃料儲藏罐、燃料電池器和便攜式液氫儲藏設(shè)備外,還可能用于制造下一代返回式航天系統(tǒng)的液氫燃料儲藏罐,有著廣泛的應(yīng)用前景。(火文)