一种从乙醇和水中生产氢气的新型节能方法有可能使清洁氢燃料成为汽油为汽车提供动力的更可行的替代品。

华盛顿州立大学的研究人员在一种新的转换系统中使用乙醇和水混合物以及少量电力来生产纯压缩氢。这项创新意味着氢气可以在加油站现场制造，因此只需要运输乙醇溶液。这是消除运输高压氢气需求的重要一步，高压氢气一直是其用作清洁能源燃料的主要绊脚石。

Gene和Linda Voiland化学工程和生物工程学院教授、《应用催化A》杂志上发表的论文的相应作者Su Ha说，这是一种思考如何生产氢气的新方式。如果有足够的资源，我认为它很有可能在不久的将来对氢经济产生重大影响。

使用氢气作为汽车燃料是一种有前途但尚未实现的清洁能源。与电动汽车一样，氢燃料电池驱动的汽车不会排放任何有害的二氧化碳。与电动汽车不同，它在氢气加油站可以在几分钟内装满氢气。

然而，尽管氢技术很有希望，但在油箱中储存和运输高压氢气带来了重大的经济和安全挑战。由于这些挑战，美国几乎没有氢气基础设施，该技术的市场渗透率非常低。

在工作中，WSU研究人员创建了一个带有阳极和阴极的转换系统。当他们用催化剂将少量电力注入乙醇和水混合物时，他们能够电化学地产生纯压缩氢。反应产生的二氧化碳以液体形式捕获。

转换方法不必运输危险的氢气，而是意味着可以使用现有的乙醇运输基础设施，压缩氢气可以在加油站轻松安全地按需制造。

Ha说，我们已经在每个加油站使用含乙醇汽油。“您可以想象，使用我们现有的基础设施，乙醇水混合物可以轻松输送到当地的加油站，然后使用我们的技术，您可以生产准备泵入氢燃料电池汽车的氢气。我们根本不需要担心氢气储存或运输。”

该团队开发的电化学系统使用不到纯水分裂的一半电力，这是研究人员研究的另一种脱碳氢生产方法。研究人员没有在后期努力压缩氢气，而是通过压缩液态乙醇混合物来消耗更少的能量，从而直接产生已经压缩的氢气。

该论文的联合作者、研究生Wei-Jyun Wang说，乙醇在水中的存在改变了化学成分。我们实际上可以在比纯水电解通常需要的低得多的电压下进行反应。

他们的系统也不需要像其他水分裂方法那样昂贵的膜。然后，电化学反应产生的氢气就可以使用了。

Voiland School博士后研究员、论文的主要作者之一Jamie Kee说，一个提供水电解低电能成本替代品并能有效捕获二氧化碳同时产生压缩氢气的过程可能会对氢经济产生重大影响。这真的很令人兴奋，因为有很多方面有助于改进氢气的生产方法。

研究人员正在努力推广该技术，并持续运营。他们还在努力利用液体中捕获的二氧化碳。

这项工作由天然气技术研究所和美国能源部的RAPID制造研究所资助。