有新招了!
全球能源界一道经典难题
刚刚被来自内蒙古的答案刷新:
如何更便宜、更聪明地制造绿色氢气?
内蒙古大学研究团队给出新思路
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01
技术有多亮?
让“费电”环节,变成“赚钱”步骤
当前电解水制氢,最大成本是电
其中近90%的电能
耗在一个析氧反应(OER)上
内蒙古大学团队找到了一条“捷径”:
用废水里的尿素来反应(UOR)
电压能降0.86V
理论上能省下一大笔电费!
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但这个反应极易“跑偏”
最终生成无价值的氮气
团队的核心突破
在于设计出一种新型催化剂
Cr-Ni₃S₂
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它像一位高明的“化学调度员”
在微观世界里
首次实现了“羟基动态溢流”效应
精准控制反应过程
生成绿氢和高值化学品
简单说
他们不仅找到了更快的“路”
还发明了确保不“迷路”的导航系统
02
成效有多牛?
电费大降,还能“废水淘金”
实验室数据,揭示了这场变革的潜力:
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① 能耗显著降低
在工业级电流密度下
制取每立方米绿氢的能耗
仅需约3.7度电
比传统技术优势明显!
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② 产出高值产品
在产氢的同时
从废水中同步“炼”出
高纯度亚硝酸盐
一份能源投入,两份高值产出
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③ 经济性凸显
初步技术经济分析表明
处理一吨含尿素废水
综合绿氢与化学品的总价值
净收益可达8,414.67元!
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实在的多元效益
坚实的验证数据
让这项研究成功登上了国际顶级期刊!
03
未来怎么用?
三个场景,正在从蓝图走向现实
不止于论文里的突破
更瞄准清晰的产业应用
研究团队认为
最有潜力的落地场景
是 “园区化”的协同处理与生产:
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场景一:
工业园区与污水处理厂——变身“能源资源站”
化工、化肥、养殖等园区排放的废水中富含尿素。因此,未来园区内可建设分布式装置,就地“消化”废水,同步产出园区自身所需的绿氢燃料和可外售的亚硝酸盐产品,实现环保、降本、增收三重效益。
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场景二:
大型绿氢基地——降低“绿电制氢”成本
在风光电资源丰富的地区,建设大型绿氢生产基地时,若周边有尿素源(如化工厂),可采用这项技术显著降低制氢电耗,提升项目整体经济性,让绿氢成本更具竞争力。
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场景三:
绿色化学品合成——革新传统高污染工艺
对于需要亚硝酸盐作为原料的制药、精细化工企业,该技术提供了一条常温常压、清洁电合成的全新工艺路线,有望替代目前高温高压、能耗高、有污染的传统生产方式。
从实验室的精准操控
到能源与产业蓝图
这项源于内蒙古的原创突破
正为我们描绘
更具效率与智慧的可持续未来:
未来的工厂
或许不仅是能源消耗者
更能成为能源与资源的协同创造者
来源:奔腾融媒微信公众号
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