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ug环球注册登录(www.ugbet.us)_能将二氧化碳逆转氢化成甲酸的系统,可以从空气中提取电池原料

时间:3天前   阅读:50   评论:4

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近年来,工程师们开发了越来越多的替代能源解决方案,这些解决方案可以从阳光、水、风、氢和其他自然资源中可持续地获取电力。然而,要让这些技术完全替代现有的能源解决方案,它们产生的能源将需要大规模可靠地存储和分配。


Leibniz-Institut für Katalyse 和 APEX Energy Teterow GmbH 的研究人员最近推出了一种新策略,可以帮助储存化学能,特别是氢气。在他们发表在Nature Energy上的论文中,概述了一种将 CO 2可逆氢化为甲酸的系统,该系统使用 Mn-钳形络合物作为均相催化剂。


为了将当前的能源系统转变为更可持续的能源系统,重要的是开发能够实用和有效地储存可再生能源(风能、光伏等)的技术,这项研究表明虽然大规模存储电子很困难,但化学能载体的存储更容易。



在他们之前的研究中,Beller 和他的同事介绍了甲酸(FA) 是一种已知包含在蜂毒和其他天然材料中的简单羧酸,它可能是一种很好的氢载体。他们表明,FA 可以从 CO 2以及所谓的“绿色氢”(即使用可再生能源技术将水分解成氢和氧产生的氢)产生。


如果需要能量,FA 可以在温和条件下轻松脱氢,并在成熟的 PEM 燃料电池中按需提供电力,在释放氢气的同时,由于其气态性质,通常 CO 2也会释放出来。


L-赖氨酸和锰钳形催化剂的组合能够以极高的效率对空气中的 CO 2进行氢化,在这个过程中,L-赖氨酸的氨基功能最初与 CO 2 结合,形成所谓的氨基甲酸衍生物,与相应的碳酸氢盐平衡。活化的 CO 2的氢化导致 FA 的形成,并且通过降低压力,氢气可以从系统中释放出来。



研究人员在一系列测试中评估了他们的系统,并表明它取得了非常有希望的结果。值得注意的是,他们发现Mn催化剂和L-赖氨酸都具有良好的稳定性,可以多次重复使用。总体而言,他们的系统的 CO 2加氢和 FA 脱氢的总营业额达到 2,000,000次和 600,000 次。


当他们使用赖氨酸钾时,研究人员在十个充电和放电循环中实现了超过 80% 的 H 2释放效率和超过 99.9% 的 CO 2保留率,而无需在这些循环之间重新加载 CO 2 。该团队还发现,这种可逆的氢化过程可以大大扩大规模,而不会显着降低系统的生产力。



在典型的可充电电池中,可以在非常温和的(环境)条件下添加和释放电子。原则上,如果反应系统设计得当,储氢材料也是如此。


未来,该研究小组引入的将CO 2可逆氢化成FA的系统将有助于更有效地储存绿色氢气。这可能有助于燃料电池和其他基于氢的可持续技术的大规模实施。


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网友评论

  • 2022-08-03 00:15:43

    REPETITIVE coursework, long working hours and pointless bureaucracy at the university’s administrative level are among many “useless regulations” academics have to go through on a yearly if not daily basis, scholars said.看得扎心