（原標(biāo)題：環(huán)境友好型燃料電池實(shí)現(xiàn)“自我凈化” 提升性能同時(shí)還能捕獲99%CO2）

財(cái)聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，近期，美國特拉華大學(xué)（University of Delaware）的工程師們成功演示了一種方法，不僅可以利用由氫氣驅(qū)動(dòng)的新型電化學(xué)系統(tǒng)有效地從空氣中捕獲99%的二氧化碳，還成功提升了氫氧根交換膜（HEM）燃料電池的性能。

這是碳捕獲技術(shù)的一個(gè)重大進(jìn)步，可以使更多環(huán)境友好型燃料電池接近市場。由特拉華大學(xué)教授Yushan Yan領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于近期在《自然能源》（Nature Energy）上報(bào)告了他們的方法。燃料電池的工作原理是將燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。它們可以用于混合動(dòng)力或零排放車輛等交通工具。

HEM燃料電池是一種經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的替代目前使用的傳統(tǒng)酸基燃料電池的方法。但是這種燃料電池有一個(gè)缺點(diǎn)，使其無法在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，即它們對空氣中的二氧化碳極其敏感。這一缺陷迅速降低了燃料電池的性能和效率。因此15年來，Yan都在致力于解決這一問題。

幾年前，研究人員意識到這個(gè)缺點(diǎn)實(shí)際上反而可能是一種解決方案——去除二氧化碳。研究人員表示，“一旦我們深入研究這一機(jī)制，我們發(fā)現(xiàn)燃料電池正在捕捉進(jìn)入它們的每一點(diǎn)二氧化碳，而且它們真的很擅長將其分離到另一邊。”

雖然這對燃料電池不利，但研究小組知道，如果他們能在燃料電池堆上游的一個(gè)獨(dú)立設(shè)備中利用這種內(nèi)置的“自我凈化”過程，他們就能把它變成一個(gè)二氧化碳分離器。他們表示，“事實(shí)證明，我們的方法非常有效。如果我們有正確的設(shè)計(jì)和配置，我們可以一次捕獲空氣中99%的二氧化碳?！?/p>

具體而言，他們找到了一種將電化學(xué)技術(shù)的電源嵌入分離膜的方法。它看起來像一個(gè)用于分離氣體的普通過濾膜，但又能像一個(gè)更復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)一樣從空氣中持續(xù)收集微量的二氧化碳。

研究人員解釋稱，將該裝置的電線嵌入膜內(nèi)創(chuàng)造了一條捷徑，使二氧化碳顆粒更容易從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。它還使研究小組能夠建造一個(gè)緊湊的螺旋形模塊，在較小的體積內(nèi)擁有較大的表面積。換句話說，他們現(xiàn)在有了一個(gè)更小的封裝，能夠一次過濾更多的空氣，使其在燃料電池應(yīng)用中既有效又具有成本效益。同時(shí)，更少的組件意味著更少的成本，更重要的是，提供了一種為市場輕松擴(kuò)大規(guī)模的方法。

研究小組的結(jié)果顯示，一個(gè)尺寸為2×2英寸的電化學(xué)電池可以持續(xù)去除空氣中約99%的二氧化碳。研究人員說，一個(gè)大約12盎司汽水罐大小的早期原型螺旋裝置能夠每分鐘過濾10升空氣，并清除98%的二氧化碳。

他們還稱，如果把這個(gè)裝置放大到汽車上，它的大小大概是一加侖牛奶那么大，而且該裝置也可用于清除其他地方的二氧化碳。例如，特拉華大學(xué)的專利技術(shù)可以使航天器或潛艇中更輕、更有效的二氧化碳清除裝置成為可能，因?yàn)樵谶@些地方持續(xù)過濾是至關(guān)重要的。

此外，由于該電化學(xué)系統(tǒng)是由氫氣驅(qū)動(dòng)的，隨著氫氣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種電化學(xué)裝置也可用于飛機(jī)和建筑物，在那里空氣再循環(huán)被視為一種節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞： 還能 燃料電池 環(huán)境友好