氫燃料的零排放選擇對(duì)于減少我們對(duì)化石燃料的依賴具有很大的希望-如果只有我們能夠找到一種便宜地生產(chǎn)它并且不需要瘋狂的能源輸入的方法?，F(xiàn)在，科學(xué)家們找到了一種通過(guò)使用鐵銹和光源來(lái)有效生產(chǎn)氫燃料的方法。

該設(shè)置僅使用一些基本成分-水銀氙氣燈發(fā)出的光，水和甲醇的溶液以及一種稱(chēng)為α-FeO??OH的特殊類(lèi)型的鐵銹(或氧化鐵)。在一項(xiàng)新的研究中，研究人員概述了這種方法產(chǎn)生的氫比使用二氧化鈦催化劑的現(xiàn)有技術(shù)高25倍。

氫燃料生產(chǎn)中的最大挑戰(zhàn)之一是使氫原子與其他分子分開(kāi)，并使它們保持這種狀態(tài)而不會(huì)炸毀整個(gè)分子。

在新方法中，通過(guò)將鈦換成鐵銹，似乎阻止了生成的氫氣與氧氣的再結(jié)合，從而使元素的分離更加容易，同時(shí)降低了爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

這種可燃性是氫燃料尚未流行的原因之一。另一個(gè)是使氫分離(與水，甲烷或類(lèi)似物質(zhì)分離)通常要消耗比實(shí)際可行得多的能量。

日本東京科學(xué)大學(xué)的材料科學(xué)家Ken-ichi Katsumata說(shuō)：“我們對(duì)于使用這種催化劑產(chǎn)生氫感到非常驚訝，因?yàn)樯胁恢来蠖鄶?shù)氧化鐵都能還原為氫。”

“隨后，我們搜索了激活α-FeO??OH的條件，發(fā)現(xiàn)氧是必不可少的因素，這是第二個(gè)驚喜，因?yàn)樵S多研究表明氧通過(guò)捕獲激發(fā)的電子來(lái)抑制氫的產(chǎn)生。”

除了比其他用于產(chǎn)生氫的催化劑的金屬更普遍(因此更便宜)，這種類(lèi)型的銹似乎也非常穩(wěn)定-研究人員報(bào)告說(shuō)，他們能夠使實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)成功進(jìn)行，令人驚訝400小時(shí)。

考慮到在這種情況下，氫的來(lái)源是簡(jiǎn)單的有機(jī)廢物，因此這種新方法可能會(huì)對(duì)能源系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響–氫生產(chǎn)過(guò)程事半功倍。

無(wú)論是在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)還是發(fā)電廠中，氫燃料的唯一副產(chǎn)品都是水。這是革命性燃料來(lái)源的承諾，許多科學(xué)家正在努力利用諸如水和陽(yáng)光之類(lèi)的豐富資源來(lái)產(chǎn)生氫氣。

近年來(lái)，我們已經(jīng)看到了幾種催化劑的成功測(cè)試，為專(zhuān)家提供了許多探索的途徑，但是要獲得在商業(yè)上有意義的東西的挑戰(zhàn)尚未克服。

這項(xiàng)最新研究描述了向前邁出的重要一步，但在我們可以為汽車(chē)提供氫動(dòng)力之前，還需要進(jìn)行大量研究。團(tuán)隊(duì)接下來(lái)要研究的領(lǐng)域之一就是氧氣對(duì)生產(chǎn)過(guò)程如此重要的原因(將氧氣從催化劑中移除后，實(shí)驗(yàn)失敗了)。