新催化劑讓氫氣的運輸和釋放變輕松

　　據《自然》網站2月28日(北京時間)報道，德國羅斯托克大學化學工程師開發出一種新催化劑，能從液體甲醇中輕松提取氫氣，讓氫氣存儲和運輸變得更加容易。研究人員認為，這種方法消除了“氫經濟”中的最大障礙，將來有望把氫氣“裝入”甲醇通過管道、油罐車運輸存儲，用時再通過化學反應將氫氣提取出來，為邊遠農村發電或為汽車等交通工具提供燃料。

　　氫氣燃燒值很高，清潔無污染，但缺點是無法大量收集，很難存儲，運輸也不安全。如將其壓縮液化，不僅方法很復雜而且要耗費大量能量。幾十年來，許多化學家一直在尋找吸收存儲氫氣的最佳方法，讓氫氣成為便捷可靠的燃料。

　　目前方法之一是用固體或液體材料來吸收“封存”氫氣，雖然候選材料很多，但要么“裝”得太少，要么結合得太緊，再次釋放很不容易。甲醇能把氫氣直接轉化為液體燃料，利用催化劑可把氫氣和一氧化碳結合成甲醇，同時甲醇也能吸收大量氫氣，約為本身重量的12.5%。但甲醇也存在釋放氫氣的問題，要讓它釋放氫氣，以往的方法要把甲醇加熱到200攝氏度，并施加25到50個大氣壓。

　　羅斯托克大學化學工程師馬賽厄斯·貝爾和同事開發出一種可溶解的釕基催化劑，能在65到95攝氏度和常壓下，有效地從存儲甲醇中釋放出氫氣。“這節約的能量是難以估計的。”貝爾說，把甲醇變成一種切實可行的“裝氫箱”的目的基本達到，將來有望給手機、計算機、汽車燃料電池供電。

　　英國牛津大學化學家埃德曼·唐也一直在研究氫氣存儲，他將新方法稱為一個“重要發現”，尤其是反應不需要高溫，和氫燃料電池運行所產生的廢熱大致相同，這意味著能把甲醇—氫氣反應和氫電電池結合起來，這是很有吸引力的。雖然還有些障礙，但這種甲醇—氫氣轉化法是值得嘗試的，因為直接用甲醇提供動力的話，氫燃料電池的效率是一般燃料電池的兩倍。

　　貝爾還指出，該工藝目前還處于初期階段，實現商業化還要再等幾年。技術方面還存在一些障礙，尤其是針對大規模反應。比如用來驅動汽車的話，要求反應每秒產生24升氫氣，而實驗室反應每分鐘只產生幾毫升氫氣;催化劑也必須很穩定，能存放數月或數年之久，目前能達到至少3周;此外，反應中產生的二氧化碳也要被吸收以減少碳排放。