返回顶部
返回首页
返回首页
今日    | 手机版 | 全站 | 产品 | 店铺 | 地图 | 资讯 |
气体分离和储存技术的突破可能加速向绿色氢气的转变,中国化工网,okmart.com
home 您现在的位置: 首页 >化工百科 > 详细信息
气体分离和储存技术的突破可能加速向绿色氢气的转变
2022年07月23日    新闻来源:中国化工网 okmart.com    |  投稿

2016年,专家们在《自然》杂志上发表文章,列出了我们在处理化学品方面的七项突破,这些突破可能会让世界变得更好。我们认为我们刚刚从名单上勾选了其中一个。

在我们发表在《今日材料》上的研究中,我们发现了一种高效且全新的方法,可以安全地分离、净化、储存和运输大量气体,而不会产生废物。

为什么这一突破如此重要?我们相信,它将帮助我们以能源成本的一小部分安全地储存和运输大量绿色固体氢,从而有助于克服储氢的关键挑战。这将使我们能够加速吸收绿色氢,并使炼油厂使用更少的能源,并使许多其他气体的加工更容易。

目前,炼油厂将原油分解成汽油和其他气体依赖于巨大的能源密集型低温蒸馏过程。这占世界能源使用量的15%。相比之下,我们估计我们的新方法将减少高达90%的能源消耗。

这种方法为全世界提供了一种固态储存气体的方法,其容量远高于以往任何材料。可以通过简单的加热过程回收吸收的气体,使气体和粉末保持不变,以便立即使用或重复使用。

我们发现了什么?

这一突破意义重大鈥攁这与公认的气体分离和储存智慧大相径庭鈥攖在我们自己真正相信之前,我们的研究团队将我们的实验重复了20到30次。

那么它是如何工作的呢?我们的新方法使用一种称为“球磨”的新方法在室温下将气体储存在一种特殊的纳米材料中。这种方法依赖于机械力化学反应,这意味着机械被用来产生不寻常的反应。

该工艺中的特殊成分是氮化硼粉末,它对吸收物质很有用,因为它很小,但有大量的吸收表面积。

为了实现这一点,将氮化硼粉末放入球磨机中鈥攁 研磨机在腔室中包含不锈钢小球鈥攁需要分离的气体。当腔室以越来越高的速度旋转时,球与粉末和腔室壁的碰撞会触发一种特殊的机械化学反应,导致气体被吸收到粉末中。

更好的是,一种气体总是被更快地吸收,将其从其他气体中分离出来,并使其易于从磨机中去除。你可以在几个阶段重复这个过程,一个接一个地分离出你想要的气体。你可以将气体储存在粉末中以便运输,然后将其分离回气体中。更好的是,氮化硼粉末可用于执行相同的气体分离和储存过程,最多50次。

该工艺不需要任何苛刻的化学品,也不会产生任何副产品。它不需要像高压或低温这样的能源密集型设置,为开发氢动力汽车等提供了一种更便宜、更安全的方法。

这种球磨气体吸收过程大约每秒使用77千焦来存储和分离1000升气体。这大约是平均每辆电动汽车行驶320公里所需的能量。与炼油厂使用的低温蒸馏方法相比,它的能量至少减少了90%。

这就是为什么我们相信这一突破可能会带来七种化学分离方法的改进之一,这可能会改变世界鈥攕具体来说,改进烯烃石蜡的分离,这是石化工业的关键部分。

这是迪肯大学前沿材料研究所研究人员在纳米材料和机械力化学领域30年工作的成果。

这将如何帮助我们转向清洁能源?

澳大利亚东海岸面临的天然气危机引起了人们对这些燃料依赖的关注。作为回应,越来越多的人呼吁加快转向绿色氢气等更清洁的气体燃料。

问题是存储。储存大量的氢气以供实际使用是非常具有挑战性的。目前,我们将氢储存在高压罐中,或将气体冷却为液态。两者都需要大量的能源,以及危险的过程和化学品。

在这方面,这种方法可以通过大规模实现安全高效的固态存储技术,帮助加速氢的吸收。当作为粉末储存时,氢是极其安全的。要回收气体,只需在真空中加热粉末。

这种新工艺可以实现前所未有的气体储存能力,远远超过任何已知的多孔材料。例如,我们的新工艺可以存储比金属-有机框架(另一种使用多孔材料的方法)实现的最高吸收量高18倍的乙炔。

之所以具有如此高的储气能力,是因为在球磨过程中,气体分子粘附在粉末上的新方式不会破坏气体分子。

然而,为了使这个过程能够扩展,我们必须完善铣削过程。研磨有一个最佳点,它会产生我们想要的较弱的化学反应鈥攚不会产生破坏气体分子的更强反应。我们还必须找出如何根据研磨强度和气体压力获得每种材料的最佳存储率。

在行业支持下,我们的新工艺可以快速扩展,以提供切实可行的解决方案,确保我们永远不会面临另一场天然气危机鈥攁nd可以加速脱碳。

本文是根据知识共享许可证从对话中重新发布的。阅读原文。

标签:化工百科化学试剂
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中网化工无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识