据外媒报道，华盛顿州立大学（Washington State University，WSU）的研究人员开发了一种新型节能方法，可从乙醇和水中生产氢气。这有助于使清洁的氢燃料进一步替代汽油，为汽车提供动力。

图源华盛顿州立大学

研究人员利用乙醇和水的混合物，以及少量电力，在创新转换系统中生产纯压缩氢。采用这种方法，只需运输乙醇溶液，即可在加油站现场生产氢。在使用清洁氢燃料方面，运输高压氢气一直是很大的障碍，这是消除此类需求的重要一步。据称这是一种关于如何生产氢气的新思路。如果拥有足够的资源，可能在不久的将来对氢气经济产生重大影响。

氢是一种清洁能源，有潜力用作汽车燃料。由氢燃料电池提供动力的车辆，跟电动汽车一样不会产生有害碳排放。不同的是，氢动力汽车可以在几分钟内完成加氢操作。然而，在燃料罐内储存和运输高压氢气，带来了明显的成本和安全负担。因此，美国的加氢基础设施很少，此类技术的市场覆盖率很低。

图 CAPER工艺流程图

在此项研究中，WSU研究人员开发了一种带正、负极的转换系统。将少量电力注入加催化剂的乙醇和水混合物，通过电化学原理，能够生产纯压缩氢。同时，反应过程中产生的二氧化碳以液体形式被收集。

研究团队使用的方法不是电解水方法，他们称为”苛性水相电化学重整“（CAPER）工艺。这种工艺可以在较低的电池工作温度和电压下将水相乙醇转化为高压和高纯度氢气，而且还不使用电解膜。

这种转换方法不必运输危险性氢气，使用现有乙醇运输设施，即可在加油站按需生产压缩氢气，既方便又安全。该校Gene and Linda Voiland化学工程与生物工程学院的研究人员Su Ha教授表示：“现在，每个加油站都提供含乙醇的汽油。设想一下，利用现有基础设施，可以将乙醇和水的混合物轻松地运送至当地加油站。然后，利用这项技术来生产氢，并将其注入氢燃料电池汽车。这样根本不需要担心氢的储存或运输。”

与纯水分解方法相比，该团队开发的这种电化学系统只需不到一半的电力。为了取消后续氢压缩步骤，研究人员通过压缩液体乙醇混合物，直接生产压缩氢气，从而节省能源。此外，乙醇在水中的存在改变了化学性质。比起纯水电解法，可以在低得多的电压下进行反应。与其他水分解方法不同，这类系统也不需要需要使用昂贵的薄膜。通过电化学反应生产的氢气，可以立即使用。

CAPER工艺去掉了对下游分离和外部压缩步骤的需要，实现了压缩和纯氢生产的工艺强化。所有的压缩都是在液相反应物上进行的，以规避效率较低的气相压缩。

Voiland School博士后研究员Jamie Kee表示：“这是一种可以替代水电解的低电能成本方法，可以生产压缩氢气，同时有效收集二氧化碳，这可能会对氢经济产生重大影响。”