착한진동 터보차지 그린수소생산

[아름이]

착한진동 터보차지 그린수소생산
날짜:2022년 12월 12일
원천:RMIT 대학
요약:엔지니어들은 음파를 사용하여 물을 분리하는 전기분해를 통해 녹색 수소 생산을 14배까지 늘렸습니다.

멜버른의 엔지니어들은 음파를 사용하여 물을 분리하는 전기분해를 통해 녹색 수소 생산을 14배 늘렸습니다.

그들은 그들의 발명이 탄소 배출을 근본적으로 줄이고 기후 변화에 대처하는 데 도움이 될 수 있는 운송 및 기타 부문을 위한 값싼 수소 연료의 풍부한 공급을 활용할 수 있는 유망한 방법을 제공한다고 말합니다.

고주파 진동을 사용하여 전기분해 동안 개별 물 분자를 "분할 및 정복"함으로써 팀은 물 분자를 분할하여 표준 전기분해 기술에 비해 14배 더 많은 수소를 방출할 수 있었습니다.

전기분해는 물 분자를 산소와 수소 가스로 분리하기 위해 두 개의 전극으로 물을 통과하는 전기를 수반하며, 이는 거품으로 나타납니다. 이 공정은 높은 에너지가 필요하기 때문에 전 세계적으로 수소 생산의 작은 부분을 나타내는 녹색 수소를 생산합니다.

대부분의 수소는 블루 수소로 알려진 천연 가스를 분해하여 생성되며 온실 가스를 대기 중으로 배출합니다.

이 작업을 이끈 RMIT 대학의 Amgad Rezk 부교수는 팀의 혁신이 녹색 수소 생산에 대한 큰 과제를 해결한다고 말했습니다.

"전기 분해의 주요 과제 중 하나는 백금 또는 이리듐과 같은 사용되는 전극 재료의 높은 비용입니다."라고 RMIT 공과 대학의 Rezk는 말했습니다.

"음파를 사용하면 물에서 수소를 훨씬 쉽게 추출할 수 있으므로 부식성 전해질과 백금 또는 이리듐과 같은 값비싼 전극을 사용할 필요가 없습니다.

"물은 부식성 전해질이 아니기 때문에 은과 같은 훨씬 저렴한 전극 재료를 사용할 수 있습니다."

저렴한 전극 재료를 사용하고 부식성이 높은 전해질의 사용을 피하는 능력은 녹색 수소 생산 비용을 낮추기 위한 게임 체인저라고 Rezk는 말했습니다.

이 연구는 Advanced Energy Materials 에 발표되었습니다 . 새로운 기술을 보호하기 위해 호주 임시 특허 출원이 제출되었습니다.

제1 저자인 예미마 에른스트(Yemima Ehrnst)는 음파가 전극에 수소와 산소 기포가 형성되는 것을 방지하여 전도성과 안정성을 크게 향상시켰다고 말했습니다.

"전기분해에 사용되는 전극 재료는 수소 및 산소 가스 축적으로 인해 전극의 활동을 최소화하고 성능을 크게 감소시키는 가스층을 형성합니다."라고 RMIT 공과대학의 박사 연구원인 Ehrnst는 말했습니다.

실험의 일환으로 팀은 전기 출력의 음파 유무에 관계없이 전기 분해를 통해 생성된 수소의 양을 측정했습니다.

Ehrnst는 "음파를 사용한 전기분해의 전기적 출력은 주어진 입력 전압에 대해 음파가 없는 전기분해보다 약 14배 더 컸습니다. 이것은 생성된 수소의 양과 동일했습니다."라고 Ehrnst는 말했습니다.

팀 작업의 잠재적인 적용

수석 연구원 중 한 명인 Leslie Yeo 저명한 교수는 팀의 돌파구가 특히 전극에 기포 축적이 어려운 다른 응용 분야에 이 새로운 음향 플랫폼을 사용할 수 있는 문을 열었다고 말했습니다.

"전극에 기포 축적을 억제하고 고주파 진동을 통해 거품을 신속하게 제거하는 우리의 능력은 전극 전도성과 안정성에 대한 주요 발전을 나타냅니다."라고 RMIT 공과대학의 Yeo는 말했습니다.

"우리의 방법을 사용하면 변환 효율을 잠재적으로 개선하여 27%의 긍정적인 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다."

다음 단계

혁신이 유망하지만 팀은 음파 혁신을 기존 전해조와 통합하여 작업을 확장하는 문제를 극복해야 합니다.

Yeo는 "우리는 기존 전해조 기술을 향상 및 보완하고 기존 프로세스 및 시스템에 통합하기 위해 업계 파트너와 협력하기를 간절히 원합니다."라고 말했습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/