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德國生物學家發(fā)現(xiàn)安全高效的氫氣保存方法
[2014/1/9]
氫不容易存儲和運輸,這是其作為燃料使用的主要障礙。而德國生物學家發(fā)現(xiàn)一種酶,可以用作高效的催化劑將氫氣和二氧化碳轉換為甲酸,從而找到了一個安全高效的氫氣保存方法。相關研究發(fā)表在近日的《科學》雜志上。
氫氣是一種對環(huán)境友好的未來替代能源。為了更加容易直接處理氫,人們一直在考慮替代方法,其中之一是使用二氧化碳作為中間存儲材料。例如通過催化使氫氣與二氧化碳反應生成甲酸,在需要時再通過氧化還原反應,從甲酸中釋放出氫氣。與氣態(tài)氫相比,甲酸可以像常規(guī)燃料一樣被存儲和輸送。它可以在需要的地方,如燃料電池的反應中才將氫直接釋放出來?茖W家估計,75升液態(tài)甲酸提供的氫氣可以讓燃料電池汽車行駛約400公里。甲酸甚至可以直接用于電子設備,如移動電話的能源供應。
由于二氧化碳的熱力學穩(wěn)定性較高,到目前為止,使其氫化的過程不僅需要較高的溫度、壓力,還需要化學催化劑。而現(xiàn)在,德國法蘭克福大學的生物學家凱·舒赫曼和沃爾克·穆勒在一種名為伍氏醋酸桿菌的細菌中發(fā)現(xiàn)了一種酶,可以作為一種高效的生物催化劑,讓氫氣和二氧化碳在溫和條件下就可以快速反應。
穆勒說:“這種酶非常具有吸引力,因為它使得高效率的氫存儲和釋放成為可能!彼麄儼鸭毦鳛橐粋整體來利用,設計了一個生物儲氫系統(tǒng),并申請了專利。由于細菌用于能源生產的一個決定性步驟需要鈉,因此科學家們可以通過是否供應納離子來控制反應。此外,通過替代路線設計,反應中產生的一氧化碳可以被回收,這避免了燃料電池被一氧化碳污染而損壞。
氫氣是一種對環(huán)境友好的未來替代能源。為了更加容易直接處理氫,人們一直在考慮替代方法,其中之一是使用二氧化碳作為中間存儲材料。例如通過催化使氫氣與二氧化碳反應生成甲酸,在需要時再通過氧化還原反應,從甲酸中釋放出氫氣。與氣態(tài)氫相比,甲酸可以像常規(guī)燃料一樣被存儲和輸送。它可以在需要的地方,如燃料電池的反應中才將氫直接釋放出來?茖W家估計,75升液態(tài)甲酸提供的氫氣可以讓燃料電池汽車行駛約400公里。甲酸甚至可以直接用于電子設備,如移動電話的能源供應。
由于二氧化碳的熱力學穩(wěn)定性較高,到目前為止,使其氫化的過程不僅需要較高的溫度、壓力,還需要化學催化劑。而現(xiàn)在,德國法蘭克福大學的生物學家凱·舒赫曼和沃爾克·穆勒在一種名為伍氏醋酸桿菌的細菌中發(fā)現(xiàn)了一種酶,可以作為一種高效的生物催化劑,讓氫氣和二氧化碳在溫和條件下就可以快速反應。
穆勒說:“這種酶非常具有吸引力,因為它使得高效率的氫存儲和釋放成為可能!彼麄儼鸭毦鳛橐粋整體來利用,設計了一個生物儲氫系統(tǒng),并申請了專利。由于細菌用于能源生產的一個決定性步驟需要鈉,因此科學家們可以通過是否供應納離子來控制反應。此外,通過替代路線設計,反應中產生的一氧化碳可以被回收,這避免了燃料電池被一氧化碳污染而損壞。