靠“麻球”研发出新型催化剂?绿氢制备成本和能耗实现“双降”

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绿氢,是使用风能、太阳能等可再生能源分解水得到的氢气,其生产过程基本没有碳排放,是未来绿色能源革命的主力军,但由于生产成本较高等瓶颈,尚未实现大规模应用。日前,复旦大学科研团队研发成功一种新型催化剂,有望大幅降低绿氢制备成本,这一最新成果北京时间14日在国际知名学术期刊《科学》上发表。

靠“麻球”研发出新型催化剂?绿氢制备成本和能耗实现“双降”
(图侵删)

眼前黑色的物体就是复旦大学科研团队研制出来的新型催化剂,它有效降低了现有催化剂中金属“铱”的用量。目前,制备绿氢的催化剂以铱、铂等金属为主,铱的价格约为每克1295元,降低对“铱”的依赖,可以大大降低绿氢的制备成本。

科学家们是如何研发出这一新型催化剂的呢?他们的灵感来源于一种食物,那就是麻球。如果把催化剂比作“麻球”,那具有催化活性的贵金属就是麻球上的“芝麻”。

这是在使用冷冻电子断层扫描技术将其放大1000万倍后我们看到的“麻球”,也就是新型绿氢催化剂。

复旦大学高分子科学系教授 张波:传统的催化剂像一个球,而真正起作用的是它的表面,我们就想到了“麻球”。如果把表面的“芝麻”变成氧化铱,里面换成低成本的材料,“芝麻”是容易脱落的,把“芝麻”种在“麻球”上就不会脱落了。那这样我们就可以降低催化剂中氧化铱的用量,相同的催化剂我们原来的技术是1平方米设备用20克氧化铱,现在用这种新的技术它1平方米只需要用3克氧化铱。

现阶段我国制取绿氢最成熟的方式电解水制氢还需要耗费大量电能,研究发现,新型催化剂不仅成本更低,还能降低电解水的能耗,每生产1立方米氢气能较之前节省1度电。

复旦大学高分子科学系教授 张波:如果按照全球2050年1亿吨绿氢的需求来计算,该技术每年可节省1.12万亿度电。

新型催化剂的研制,带来制备成本和能耗的“双降”,将有望打破制约绿氢发展的瓶颈,实现规模化应用。目前该技术已进入产业化试验阶段。

(央视新闻客户端)

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