新研究：消费后的铝与镓，让氢气疯狂地产生，不需要任何能量

珺琦看世界 2022-09-05 00:07:56

只要科学家能够找出既实际又便宜、且不需要化石燃料的方法来产生氢气的话，那么氢燃料有望在未来成为干净且大量的能源来源。一项新研究提供了我们另一个往该方向前进的潜力步骤，前提是我们能够利用消费后（post-consumer ）铝与镓的现存供给。

崭新突破

在新研究当中，科学家描述了一个相对简单的方法，牵涉到铝的奈米粒子参与其中。铝的奈米粒子能够从水分子中脱掉氧，只留下氢气体。

这个过程会产生大量的氢气，而且全部都能够在室温下进行。这移除了氢燃料生产上最大的障碍，那就是：若使用现存的方法，需要大量的能量。

这项技术也能够与任何种类的水一起运作，这包括废水与海洋水。

加利福尼亚大学圣塔克鲁兹分校（University of California, Santa Cruz，UCSC）的材料科学家史考特·奥利佛教授说：「我们不需要输入任何能量，就能够让氢气疯狂的产生。我从来没有看过任何像这样的东西。」

材料与优点

这项制程的关键在于使用镓金属，让与水的反应能够持续下去。我们已经熟知这个铝-镓-水的反应数十年了，但在此，研究团队以几个特定的方式，来最大化并增强反应。

在扫描式电子显微镜（scanning electron microscopy，SEM）与X 光绕射技术的帮忙下，研究人员们能够找出，以最大效率产出氢的最佳铝镓混合比例，是3：1 的镓-铝复合材料。

这个镓较丰富的合金进行两种职务，第一是移除铝的氧化镀层（通常会阻挡与水的反应），另一个是产生铝奈米粒子，可以让反应更快。

UCSC 的有机化学教授巴克坦·辛加拉姆（Bakthan Singaram）说：「镓会分开奈米粒子，并避免它们团聚成较大颗的粒子。过去，人们努力在产生铝奈米粒子；而现在，我们在正常大气压力与室温条件下，就能产生它们。」

研究人员报导说，混合方法并不复杂，且当保存于环己烷中来保护复合材料避免湿气时，此复合材料能贮存至少三个月，否则湿气会降低其有效性。

比起镓，铝比较容易取得，因为铝可以从消费后材料取得，例如丢弃的铝罐与铝箔。镓更贵、且量没那么丰富，但是在这项制程中，它至少可以回收并重复使用多次，而不会失去其有效性。

未来努力

仍然有很多需要做的研究，尤其是须确定其能够从实验室装置，扩大规模到能够被使用于工业规模上。然而，初期的迹象显示，这是另一个具有很大潜力，来产生氢燃料的方法。

研究人员在他们论文中作结：「整体来说，富含镓的镓铝混合物，能够在没有输入能量、材料操控、以及调整pH 值下，在室温生产大量的氢。」

13 阅读：8362
评论列表
  • 校长 35
    2022-09-05 07:06

    青年汽车当初有个加水汽车的项目，就是铝制氢，是个人都知道。但制纯铝或纯镓的成本比电解水要高很多倍啊！

    用户10xxx38 回复:
    哦
  • 枪托 20
    2022-09-05 20:54

    电解铝本身就是个高能耗的过程

    用户79xxx05 回复:
    你是初中肄业吧？化学物理都没学好！锂的原子量是7，最外层一个电子，铝原子量27，最外层三个电子，每单位质量的锂带电荷比铝高，铝的能量密度不可能比锂大！而且锂是两层电子，铝是三层电子，锂最外层电子的势能比铝高得多！所以锂是最适合做电池的金属，这是由它的原子结构决定的！
    枪托 回复:
    从效能上说，恐怕钠比铝更有前途
  • 大国囚民 19
    2022-09-05 21:56

    经鉴定，这些研究人员脑子都坏了！

    圆月有缺时 回复:
    请问你读过初中吗？记忆混乱还是……
    用户79xxx05 回复:
    但凡有几颗花生米，你也不致于喝成这个样！
  • bjyxsrzd 16
    2022-09-05 19:33

    凡是二手能源都比一手能源要贵，只是贵多少的问题而已，一手能源汽车的缺点是造成城市环境污染和耗能，所以以目前的水平来看，最好的办法就是混合动力，既减轻城市环境污染又有一定程度的减耗，而增加的购车成本消费者可以接受，且不会造成使用者的不便如续航和充电等。所以我认为一味否定燃油机和单一吹棒必须要消费者付高成本的电氢车都是耍流氓。

    国帅 回复:
    最好是骑自行车。
  • 一碗冷粥 14
    2022-09-05 19:36

    我想问问：将水分解出氢做汽车燃料，会不会因为密封不好氢挥发了？或者就是密封足够好，在更换或者加装铝的过程是否会有部分氢挥发了？挥发的氢最终会不会逃离地球引力到外太空？（我没有记错的话有文章专门介绍过目前空气是会有部分逃逸至外太空，氢气的速度会不会比普通空气更容易逃逸？）如果是的话地球上的氢会不会比现在快得多地减少，这样会不会加速水的减少？还是水足够多，或者说不存在上面的情况，这个担心完全是杞人忧天？

    Paradise 回复:
    跑就跑了呗，能有多少，能把海平面搞低一毫米，不知道要跑多少亿年。
    天使替W守护 回复:
    制氢量足够大的时候水的消耗量也会更大，总会有逃逸的部份，总的来说就是消耗掉了水，地球的水存量会越来越少
  • 阿钢 10
    2022-09-05 18:00

    不需要能量就能产生氢气？那么，把催化剂丢在大海里，是不是整个海洋的水都能分解了？

    池影 回复:
    需要消耗铝[得瑟]，镓是催化剂，铝和水白是反应物，铝需要大量用电来制取，这个方法，回头计算成本，发现直接电解水制氢好便宜啊。
    Falcony 回复: 池影
    到头来还是能量守恒定律
  • tb88432030 7
    2022-09-05 20:53

    然后呢？把氧化铝还原回来要不要能量？

    池影 回复:
    安全，只要不是直接储存氢气，爆炸风险刘低了很多
    伊洛 回复:
    超高温下，氧化铝分解。
  • 我心飞翔 7
    2022-09-05 22:11

    氧化铝就不用还原了，可以做别的用途

    飞天男孩979 回复:
    然后呢？纯铝生产还是用电解铝的[笑着哭]
    小兔子腿儿掰掰 回复:
    大聪明？那铝厂直接到氧化铝这步就行了？
  • J20 6
    2022-09-05 18:42

    在镓催化作用下，铝离子置换氢离子不消耗能量，那要把消耗的铝回收回来需要多少电能，产生多少污染

  • OLZ 6
    2022-09-06 20:35

    脑血栓了 你倒不如直接用钠来得制取得了

  • 用户99xxx93 6
    2022-09-08 12:25

    铝可是要消耗大量电能得到的，这么搞多转一次手能量又损失不少。

  • 伊水 6
    2022-09-08 21:21

    伪科学，铝是电解来的，不需能量吗

  • 铭心载舟 5
    2022-09-06 05:51

    以后汽车只需要一个大容量水箱就够了[点赞]

    Shawn Wang 回复:
    氢燃烧生成水，还要什么大容量水箱？
    789123 回复:
    不是燃烧水，是燃烧铝纳米金属，如燃烧钠金属一样。烧煤(蒸汽机)，烧汽油(汽油机)，烧铝纳米(铝纳米发动机)。氢气易燃易爆炸
  • 此昵称已被使用 5
    2022-09-06 10:23

    能量不会无缘无故的产生，催化也需要能量的介入，怎么听怎么像我们上个世纪的水燃料骗局。

  • 尚可 5
    2022-09-16 11:25

    这个发明不在于降成本，最大的优点是使氢气发生，存储，运输安全，在某些场景还是有用的，二战时每向前线运输一桶燃油就要消耗两桶。

  • 巴啦啦老魔仙 4
    2022-09-05 23:32

    又想收割智商税[得瑟][得瑟]

  • 精诚国辉 4
    2022-09-06 07:38

    消耗的铝和镓不用花钱[笑着哭]，拆东补西，意义大吗[得瑟]

  • 道一 4
    2022-09-10 14:07

    我靠，这是发明了另一种永动机啊。这砖家会不会被拍死啊

  • @§板¤板?? 4
    2022-09-12 10:15

    九漏鱼的自媒体，但凡上学时认真点就知道，消耗铝的价值远远高过产生氢气的价值。而电解铝既是耗能大户，又是污染大户。

  • 8727483 3
    2022-09-06 07:46

    那个反应后的稼和铝重复利用要消耗能量吧，

  • 恶堡男爵 3
    2022-09-06 12:38

    这就和达文西发明的光能手电筒一个原理啊

  • hvpy 3
    2022-09-06 00:02

    铝是太空挖矿挖出来的。我亲眼目睹

  • 勇超 3
    2022-09-06 04:17

    除非你发现了新的物理定律，能量不在守恒

    勇超 回复: 晓汲清湘
    找本高中的化学重新开课吧
    晓汲清湘 回复:
    但是我觉得应该是这样的，氢气和氧气的化学性质不一样，氧气是有机物，而氢气是无机物
  • 猫咪鱼 3
    2022-09-06 00:44

    氢氧化铝要怎么处理？只分离出氢气，再燃烧消耗氧气，自然界里的氧气要怎么补充？作死的发明！

  • 用户15xxx20 3
    2022-09-06 08:30

    9kg铝才能制1kg氢，铝的成本都要162元，贵到天上去了，老老实实地电解水不好吗？

  • tb444318_99 3
    2022-09-06 02:25

    能量守恒失效？

  • 寂静℡ 3
    2022-09-06 18:46

    电解铝是耗能大户……

  • 水火未济 3
    2022-09-09 12:50

    一看就是假新闻

  • 哥不只是传说 3
    2022-09-10 10:11

    氢动力车祸爆炸威力比燃油车大好几倍，车祸频发的每天得死多少人？[得瑟][得瑟][得瑟]

  • 大家都说 2
    2022-09-06 12:02

    水变油啊

  • 用户17xxx42 2
    2022-09-06 22:26

    我打赌，铝钙金属混合物也可以[得瑟]

  • 哈芦芦 2
    2022-09-06 23:53

    如果氢气太多的话，与氧气结合，导致氧气消耗过快。会不会导致氧气含量下降[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 海阔天空 2
    2022-09-06 16:44

    大概消耗铝材

  • 阿华 2
    2022-09-15 20:07

    不用任何能源？永动机啊？

  • 用户11xxx71 2
    2022-09-16 15:45

    用钠比铝反应更快，还不需要镓，起不更合适[得瑟]

  • 幻想奇葩 2
    2022-09-06 10:29

    终于看到一个有用的产品了

  • 懒人茶庄 2
    2022-09-06 11:00

    消耗1吨标准煤的能量，产生0.5吨标准煤的氢气，氢气燃烧能产生0.2吨标准煤的能量[点赞]

  • 陶子龙 1
    2022-09-05 21:01

    这里消耗的是铝，它就是能量。

  • 精神科雨医生 1
    2022-09-06 07:49

    造谣是要承担法律责任的

  • 秋看钱塘潮 1
    2022-09-06 16:58

    可怕的后果是地球上水消失 人类随之灭亡

  • Kungfu panda 1
    2022-09-07 18:28

    生产铝和镓要能量吗？这两都是高耗能

  • 连杰 1
    2022-09-09 10:42

    厉害

  • 老禾脯 1
    2022-09-09 13:35

    街上卖气球的都知道

  • 水元 1
    2022-09-10 18:56

    镓比电贵

  • 伊洛 1
    2022-09-12 01:54

    一吨铝二十多万，这个铝的奈米粒子，多少钱一吨，可以买多少吨汽油？

  • 用户13xxx04 1
    2022-09-18 20:36

    庞青年升级版。

  • he56 1
    2022-09-20 22:48

    我算是明白该专家的核心意思了，大家不要乱喷他，还专家的意思是不需要用冶炼后的铝材，用的是消费后的铝材，比如铝合金窗户制作后的边角料，比如我们喝完可乐的易拉罐[笑着哭]，挺不错的创意，只是收集消耗的铝材也需要时间和精力，不适合真的当燃料[得瑟]，但想法不错的

  • 快走比快跑舒服
    2022-09-06 12:37

    (⊙o⊙)哇这玩意要是成功了以后万吨潜艇就能用氢动力长续航成本还低[汗]

  • 夜、微凉
    2022-09-06 11:48

    氢脆

  • 飞天
    2022-09-06 15:31

    铝从哪里来？？？镓又从哪里来？？

  • 梦幻灯塔
    2022-09-09 19:46

    哈哈哈哈哈哈哈，骗考研经费的！

  • 新不了
    2022-09-09 12:18

    直接烧铝粉不就行了？

  • 用户15xxx89
    2022-09-11 06:05

    庞青年[呲牙笑]

  • 用户15xxx95
    2022-09-19 12:13

    断剪不要能量吗？

珺琦看世界

简介：记录生活中的每一个精彩故事。

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