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能源突破 - 氢能源时代的到来

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能源突破 - 氢能源时代的到来

氢能汽车有可能成为世界上最环保的交通。让我们揭开这种通过稀薄空气和阳光提取的氢气燃料的神秘面纱。


在悉尼一条繁忙的道路上,一辆汽车驶入了交通。它是澳大利亚近2000万注册车辆中的一辆,但它的旅程却是独特而具有里程碑意义的,甚至是历史性的。这是首辆使用绿色氢能燃料行驶的汽车,这种燃料非常先进,从技术层面来说,它仍然是一项科学实验。


这种燃料是通过Behdad Moghtaderi教授和他的团队发明的一个系统制造的。系统从空气中 "提取 "无比纯净的水(H2O),然后利用电解方式(通过太阳能电池板产生)将其分解成氢气和氧气,再将氢气储存为一种气体,成为车辆所需的燃料。


当交通灯变绿时,这辆现代(Hyundai)的NEXO在Moghtaderi教授研发的先进燃料辅助下加速,而在加速的整个过程中只排放出水--这是所有氢能汽车最令人满意的特点。


简单来说--这种汽车燃料通过稀薄的空气和太阳光制造,使用时,产生的排放物可以安全饮用。


这过程听着怎么有些难以置信?真相又是什么呢?点开以下视频,听纽卡斯尔大学优秀的科研人员娓娓道来。

视频: 用太阳能和空气制造的新型绿色氢能源

这样的氢能源价格一定不菲吧?

恰恰相反。由于通过水力收割机收割的水纯度极高,Moghtaderi教授的工艺只需最少的加工便可达到目的,这也意味着生产成本大大降低。

Moghtaderi教授表示:“我们通过水力收割机技术生产的水非常纯净,可以直接导进电解器,这比其他水源有巨大的优势。像海水、废水甚至自来水都需要多个处理步骤,以达到电解所需的纯度水平。通过消除处理的需要,我们可以极大地降低氢气生产成本。”


Moghtaderi教授还说,大气水收集技术也减少了对现有水供应的需求。


这种汽车燃料产生的排放物,是可以安全饮用的


Picture

^Behdad Moghtaderi教授正在用他的绿色氢气为现代汽车Nexo“加油”

"最重要的是,通过从空气中收集水这一途径,我们没有对饮用水和家庭用水的供应造成额外的压力。在澳大利亚这样的气候条件下,这是一个为了长期而需要考虑的因素。

那运输和供应成本会很高吗?

也不是。由于转化系统不依靠电网且模块化,非常适合在任何有足够空间和阳光的地方安装,而澳大利亚最不缺少的就是空间和太阳。


Moghtaderi教授和他的团队在大学的纽卡斯尔能源和资源研究所(NIER)研究设施的一个小地方建立了他们的燃料发电系统。


澳大利亚的首批氢能汽车公共加气站于2021年初投入使用--其中一个位于离堪培拉中央商务区10分钟车程的Fyshwick,由AGL能源子公司ActewAGL拥有,另一个由丰田公司拥有,位于墨尔本以西约30分钟车程的Altona。


这项创新从空气中 “提取” 纯净水(H2O),然后使用电解技术将水分解成氢气和氧气,然后将氢气储存为气体,作为车辆的燃料。


堪培拉加气站是为澳大利亚首都地区政府所购买的20辆现代NEXO氢燃料电池车的车队而服务。随着现代、丰田、奥迪、宝马、本田和梅塞德斯-奔驰都在开发氢燃料电池汽车,这种汽车在澳大利亚市面发售也只是时间问题。


我们需要两个以上的公共燃料站来实现这一目标。


Moghtaderi教授的团队与行业合作伙伴Southern Green Gas公司正在试验的一种方案是将他们的绿色氢气与二氧化碳(也是从空气中提取的)结合起来,作为一种 "载体 "或方式,随时为各种终端用户运输氢气。


"作为ARENA资助项目的一部分,我们正在将二氧化碳(CO2)与绿色氢气结合去制造可再生甲烷,让我们能够利用现有的天然气管道轻松地进行氢气的远程运输,"Moghtaderi教授说道。


随着现代、丰田、奥迪、宝马、本田和梅塞德斯-奔驰都在开发氢燃料电池汽车,这种汽车在澳大利亚市面发售也只是时间问题。


"在使用地点上,例如加油站,绿色甲烷可以很容易地转换回氢气。另外,绿色甲烷可以用于家庭,并作为一种可再生的天然气形式使用。"


绿色甲烷技术将在昆士兰州Roma附近的一个天然气中心使用,它将每年生产大约620公斤的氢气,将其转化为74千兆焦耳的甲烷,然后可以注入整个东海岸天然气网的现有天然气管道网络。


"我们正在利用Southern Green Gas公司和他们的合作伙伴APA集团的专业知识和能源基础设施,通过现有的基础设施运输绿色甲烷,这将大大加速这种更环保能源的使用。我们预计将在今年晚些时候开始运行,"莫格塔德利教授说。

不难想象,我们很快就能使用Moghtaderi教授的氢能燃料,不仅在日常交通上,还能在厨房,甚至洗澡时用的热水,都能使用上。


氢能源就是化石燃料的希望。

支持澳大利亚的国家氢能战略

联邦政府在其180亿澳元的《技术投资计划》中,将氢气列为优先考虑的低排放技术,以降低澳大利亚的碳足迹。


在澳大利亚寻求在2030年前成为全球氢能经济的主要参与者的过程中,清洁氢能技术具有广泛增长可能性,并具备快速的可扩展性,将构成关键的基石。

猎人地区的氢能热点

Moghtaderi教授和他的团队所在的纽卡斯尔是全国的氢能热点地区之一,是新南威尔士州能源部长马特·基恩最近宣布的两个氢气中心之一的所在地,也是澳大利亚国家能源资源局(NERA)的国家氢气产业集群中在新南威尔士州地区唯一的所在地。


纽卡斯尔大学与工业界有着紧密的联系,并且有几个多学科团队已经在进行世界领先的可持续能源技术研究,在该地区开发和部署新的氢能重点技术扮演着关键角色。

氢气:未来的任务

作为帮助本地向其他经济领域转型计划的一部分,纽卡斯尔大学已经成立了一个氢气工作组,Moghtaderi教授则担任该工作组的学术顾问。


Moghtaderi教授说:“随着亨特地区向先进制造业和可再生能源转型,研究、政府、社区和行业之间必须进行合作和交流,以开发新的机会。”


“大学是将所有这些团体聚集在一起的理想场所。我的团队正在进行的氢能源项目就是一个很好的例子,正是这种类型的方法产生了巨大的效果。我们共享着一个兴奋的机会,让澳大利亚更接近一个可持续发展的未来。”