北京
MIT设计的氢反应堆：
潜艇的新动力源！
Hydrogen Reactor Design
Hydrogen Reactor
麻省理工学院的一组研究人员发现了一种生产氢气的新方法，用于氢反应堆设计，其可为潜艇等海运车辆提供动力，而目前潜艇靠海水驱动。
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此氢气燃料可以只用
海水、汽水罐和咖啡渣来生产
Hydrogen Reactor
当今世界正致力于能源脱碳化生产，而此化学反应可以为海运车辆提供一种新的动力源，因此研究人员对其十分重视。通过使用这种能量密集的燃料，氢反应堆将实现无碳排放，而水则是其唯一的副产品。
也就是说，在海洋运输等领域使用氢气面临的最大挑战之一是，与更传统的化石燃料相比，氢气作为燃料很难储存和运输。由于氢气分子十分微小，它很容易从容器和管道中泄漏。随着时间的推移，氢气泄露造成的损失不仅代价高昂，而且当一次性过多添加氢气时，也会对大气造成不良影响。
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MIT设计的氢反应堆代表着
未来能源体系的发展潜力之一
Hydrogen Reactor
此氢反应堆设计将在海运车辆上按需生产氢气。然后，它可以在氢反应堆中使用，而不必储存大量难以控制的燃料。相反，该系统只需要铝颗粒，铝颗粒明显更容易使用，也更稳定。
研究人员在新鲜的去离子水中使用0.3克铝颗粒来测试氢反应堆。在5分钟内，就产生了400毫升氢气。研究人员使用一种按比例放大的方法估计，1克铝颗粒在相同的时间内将产生1.3升氢气。
该方法基于一个相对直接的化学反应。由于铝和氧之间的反应非常强烈，当铝浸入水中时，它会迅速将水中的氧气吸出，剩余的氢气则从液体中冒出来。
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面临的挑战
Hydrogen Reactor
然而，即使有了这种简单又低成本的方法，也仍然没有出现一个完美的氢气生产解决方案。在这种情况下，主要的难题在于氢反应堆反应时间短。在此过程中，金属表面会形成一层薄薄的氧化铝层。这就在水和下面的铝之间形成了一道屏障。因此，它们之间发生反应的可能性降低，并最终被阻断。
先前研究表明，引入其他金属，如镓，可以通过分解形成的氧化铝层来防止发生这种积聚。因此，研究人员使用镓铟允许剂对测试中使用的铝丸进行预处理。这使得氢反应堆可以持续更长时间。
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氢反应堆材料价格上涨
Hydrogen Reactor
大多数氢气生产方法需使用稀有和/或昂贵的金属，如镓和铟，材料价格上涨则给氢气生产带来了挑战。
研究人员通过进行额外的测试来克服这一挑战，他们发现，当反应在离子溶液中发生时，这种昂贵的合金会聚集在一起，这样就可以将其收集起来重新使用。
海水恰好是一种离子溶液。虽然海水确实把反应从5分钟延长到了2小时，但当研究小组把旧咖啡渣扔进反应堆时，由于咖啡因化合物中存在部分咪唑，反应速度就又回到了5分钟。
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编译：孙桂林（新能源部）
审校： 陈晴 （新能源部）
编辑：孙桂林（新能源部）
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