美国CoorsTek利用陶瓷膜研发出高效率的氢燃料提取技术

汽车氪获悉，美国CoorsTek公司与挪威奥斯陆大学（University of Oslo）和西班牙技术研究所（Instituto deTecnologíaQuímica）合作，成功地开发出一种利用陶瓷膜从天然气中提取氢燃料的技术，提取过程中几乎没有能量损失。

质子膜重整器（PMR）由丰富的材料（包括钡、锆和钇）的氧化物制成，形成一种固体陶瓷电解质，PMR能够以质子的形式在400℃至900℃反应温度下进行，能通过电化学反应将氢燃料压缩至50巴。同时通过耦合几个热化学过程来实现热平衡操作状态。研究中的质子膜重整器是一个管状电池，直径为10mm。由厚度为30μm的一种质子导电电解质夹在BZCY和Ni两个多孔电极之间组成。在800℃和1巴的蒸汽压力下，BZCY显示纯质子（H +）电导率为10mScm-1。通过在电解质上施加电压和电流，可从内部蒸汽甲烷重整器中选择性地提取氢气。

CoorsTek公司总经理Per Vestre表示：“我们突破性的陶瓷膜技术使氢燃料车辆能够具有较低的温室气体排放，与从电网充电的电池电动车相比，具有更高的能源效率。凭借高容量的CoorsTek工程陶瓷制造能力，我们可以使陶瓷膜与传统的能源转换技术在工业规模和小规模制氢方面都具有成本竞争力。”

据统计，一辆家用燃料电池电动汽车每天仅需要约0.4千克的氢气，但世界规模的合成氨工厂每天需要200至600吨氢气。研究人员表示，未来的电力价格下降可能会使PMR成为一种竞争性的替代方案，用于在工业规模的氢工厂中集成二氧化碳捕获技术。CoorsTek研究表明，这种陶瓷膜可以成为集成碳捕获的制氢技术，即使是在成本效益高的氨生产上也可以达到这样的水平。