MIT開發出以鋁、海水及咖啡因生產氫燃料之方法

 

刊登日期:2024/10/1
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當鋁與水接觸時會產生氫氣與熱能,然而此反應只有在純鋁的狀態下發生。鋁在空氣中很快就會氧化而形成氧化鋁薄層並覆蓋於表面,因此即使一般飲料鋁罐浸入水中也不會立即產生氫氣。在麻省理工學院(MIT)的一項研究中,透過利用由鎵與銦組成的稀有金屬合金對鋁進行前處理,俾使鋁達到足以產生氫氣的純粹狀態。另已確認藉由添加咖啡因,可加速鋁與海水之間的反應。
 
在早期使用淡水的研究中,MIT已證實利用鎵銦合金進行前處理可以去除鋁表面的氧化物,使其可與水自由反應。然而,鎵與銦較為稀有且相對昂貴,因此為了擴大研究規模,仍有合金回收的課題待解決。在因應鎵銦合金的回收問題之際,MIT發現可使用防止合金與水反應的離子溶液進行合金的回收與再利用。將去除藻類、沙子的海水做為離子溶液,即可與鋁粒反應並產生氫氣。此後將能回收鎵銦合金。
 
然而,此時又出現了海水與鋁之間的反應速度相較於使用淡水慢很多的新問題。MIT利用各種材料進行實驗,尋找加速反應的方法,結果發現在海水中添加「咖啡渣」可以顯著加速反應。最終證明將卵石大小的鋁丸放入摻有咪唑(咖啡因成分)的海水中,幾分鐘內即可產生氫氣。
 
此項研究成果可望應用於海洋船舶、水下載具中運行的小型反應器,海水可在現地取得,船舶等僅須裝載少量的鎵銦合金與從鋁罐中再生的鋁粒即可。MIT推估,若小型水下滑翔機搭載約40磅的鋁粒並汲取周圍的海水以產生氫氣為引擎提供動力,將可提供約30天的動力。

資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/240902_zero-emissions-fuel.html
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