氢电化学系统把二氧化碳从空气

工程师的特拉华大学(UD)找到了一个方法来有效地捕获99%的二氧化碳从空气中使用一个独特的电化学系统运行和氢。

这是一个重大进展的二氧化碳捕获和铺平了道路更加商业化环保燃料电池。UD教授为首的研究小组,严教授,解释他们的技术自然能源(2月3日^{理查德·道金斯}问题)。

改变游戏规则的技术,燃料电池的效率

燃料电池操作,将燃料的化学能直接转化为电能。他们可以利用混合或零排放车辆的交通行业。

燕,亨利·贝林杜邦的化学和生物分子工程,涉及了很长一段时间的任务提高氢氧根离子交换膜(哼哼)燃料电池,成本效益和环保的替代传统抗酸目前燃料电池使用。

但是哼哼燃料电池有一个限制,阻碍了他们的progress-they对空气中二氧化碳高度敏感。用更简单的术语来说,二氧化碳阻碍呼吸哼哼燃料电池。

这一缺陷迅速降低燃料电池的效率和性能,近20%,呈现了汽油发动机燃料电池一样。燕的研究小组一直在寻找解决了这个二氧化碳超过15年的挑战。

在过去的几年里,科学家们理解这缺点实际上可能是一个解决方案消除二氧化碳。

一旦我们挖到机制,我们意识到燃料电池是捕获所有的二氧化碳走进他们,他们很擅长分离到另一边。

布莱恩Setzler,研究报告的主要作者和研究在化学和生物分子工程学助理教授,特拉华大学

虽然这是在燃料电池并不可行,研究人员知道如果他们可以利用这个积分“自动净化”的过程在一个单独的设备从燃料电池堆栈上游,他们可以将其转换为二氧化碳分离器。

“事实证明我们的方法是非常有效的。我们可以捕获99%的二氧化碳从空气中在一个通过如果我们有正确的设计和正确的配置,“燕说。

所以,这是如何做到的呢?

他们发现了一种方法来植入的电源电化学技术在分离膜。内部短路设备所需的方法。

这是有风险的,但我们设法控制短路由氢燃料电池。和通过使用这种内部电空膜,我们能够摆脱笨重的组件,如双极板、电流收集器或任何电线通常发现在燃料电池堆栈。

林释,研究报告的主要作者和博士生,燕集团

这个研究小组提供了一种电化学装置,类似于标准滤膜生产气体中分离出来,但由于能力不间断接少量的二氧化碳从空气中像一个更复杂的电化学系统。

简而言之,植入设备的电线膜内形成了一个快捷方式,使二氧化碳粒子更容易从一边到另一边。yabo214它还允许团队建立一个紧凑,螺旋模块具有很大表面积体积小。

换句话说,他们现在有一个小的包,可以过滤大量的空气,使其有效的以及经济的燃料电池的应用。同时,意味着更少的成本和更少的部分,更值得注意的是,毫不费力地提供了一种手段来扩大市场。

研究小组的结果表明,一个电化电池2英寸×2英寸可以不断消除发现大约99%的二氧化碳在空气中流动的速度每分钟大约两升。

早期的螺旋装置模型大约12盎司苏打水的大小可以能够每分钟10升的空气过滤和消除98%的二氧化碳,科学家解释说。

为汽车设计的应用,设备的大小大约是一加仑的牛奶,Setzer设计描述,但设备可以用来消除二氧化碳在其他地方,。例如,UD-patented技术可以允许更轻、更有效的消除二氧化碳设备在潜艇或宇宙飞船,在连续过滤是非常重要的。

我们有一些想法长期路线图,真的可以帮助我们。

布莱恩Setzler,研究报告的主要作者和研究在化学和生物分子工程学助理教授,特拉华大学

据史,由于电化学装置是由氢,氢经济的进步,这种电化学设备也可以用于建筑和飞机在空气再循环优先作为节能措施。

答辩后,将与Versogen合作,严的UD剥离公司开始,继续进步研究向可持续绿色氢。

本文从燕实验室的合作者包括Yun赵,co-first作者和研究助理,开展实验工作的关键测试设备,斯蒂芬妮·马,一位博士生处理螺旋模块的设计和制造,和Shimshon Gottesfeld,化学和生物分子工程学的副教授在特拉华大学。

Gottesfeld首席研究员在2019项目财务支持的高级研究项目署能源(arpa - e),导致研究结果。

期刊引用:

施,L。等。(2022)做空膜电化学电池由氢去除有限公司₂供气的氢氧根离子交换膜燃料电池。自然能源。doi.org/10.6084/m9.figshare.16744258。

来源:https://www.udel.edu