研究人员发现了一种同时产生氢气和净化水的方法

阿尔伯塔大学的研究人员开发出一种新催化剂，可以彻底改变我们发电和净化水的方式。当置于任何类型的水中并提供少量能量时，催化剂会产生氢气，氢气可与可安全饮用的蒸馏水一起送入燃料电池发电。

这种催化剂几乎完全是偶然发现的，当时罗宾·汉密尔顿(RobinHamilton)正在为一名从事废弃生物质回收利用项目的本科生制作电极。他混合了多种粉末，让它们在水中静置一夜，打算在第二天完成这个单元。当他早上回来时，混合物正在冒泡——这是一种非常不寻常的反应。

“最终结果是，当你将这两种物质混合在一起时，它们会相互作用，它们会一起工作，然后氢气就会脱落。这让我们感到震惊，”化学系高级研究员汉密尔顿说。

Hamilton咨询了化学教授JeffStryker和JonathanVeinot，分享了意外发现并借鉴了他们各自的专业知识。该团队很快意识到他们手头上有一些了不起的东西——粉末的特定组合可以作为一种新型催化剂。

他们创造的催化剂是用无毒且丰富的材料制成的。它的生产简单且成本低廉，使其成为市场上目前需要昂贵且供应有限的材料的催化剂的负担得起且易于获得的替代品。

他们的催化剂也可以与任何类型的水一起使用，这是使其优于当前制氢方式(例如水电解)的另一个因素。

“饮用水短缺，这是电解水制氢的最大问题——你必须使用干净的水，”汉密尔顿说。“有了这个，你就不会了。我们拿一些你不能喝的脏东西，在燃料电池中产生氢气和电能。它会吐出你可以喝的水。”

“你可以在净化水的同时将油砂尾矿池变成可用的燃料。这听起来难以置信，好得令人难以置信，但事实并非如此，”Veinot补充道。

除了该催化剂是对现有催化剂的显着改进之外，它还将通常的能源密集型过程转变为可以在更低的温度和更少的能量输入下实现的过程。

新的催化剂驱动工艺也产生很少的氧气，使其比目前的方法更不易挥发。正如Hamilton解释的那样，在使用氢燃料电池时，最常见的制氢方法是通过电解水。这个过程将水分解成氢气和氧气，将它们分离，然后在燃料电池中重新组合以产生电能。

“你混合氢气和氧气并达到一定浓度，那是一种爆炸​​性混合物。所以你必须将它们分离才能安全使用。通过我们的方法，我们无需通常使用这些昂贵的膜分离器就可以隔离氧气，而且我们可以产生氢气并将其直接进入燃料电池。你不必分离它，”汉密尔顿说。

“想想让你的花园软管为你提供基本上可以按需转化为你想要的燃料的水。它取消了运输，它取消了存储，它消除了负面爆炸的可能性，”Veinot补充道。

当天然气和饮用水的获取成为问题时，研究人员最初希望制造可以帮助偏远社区或救灾的离网设备。他们正在设想一个相对紧凑且易于使用的一体化系统——“有点像SodaStream，但它不是喷出CO2来获得碳酸饮料，而是将氢气排放到燃料中细胞来产生能量，”汉密尔顿说。

“离网解决方案是最初的目标，因为那是我们可以产生最大影响的地方。”

由Veinot共同创立的AppliedQuantumMaterials公司正在孵化DarkMatterMaterials，这是一家由Stryker和Hamilton共同创立的新公司，旨在将新催化剂和方法商业化。暗物质材料已经引起了当地能源和农业部门以及美国、欧洲和亚洲的几家跨国公司的兴趣。

“我们在艾伯塔省处于一个独特的情况，因为埃德蒙顿将成为氢中心。A的U在能源参与方面有历史，化学系在油砂方面有参与能源的历史，”维诺特说。“我们现在有一个关键的机会将其推向一个新的水平。”

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