逍遥学能 2018-01-09 22:10
氢气是一种清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。美国科学家研究出一种用多糖制取氢的新技术，有望一举解决这几大问题。
以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将以易于存储的碳水化合物如淀粉为燃料，碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解产生氢气，通过燃料电池产生电力，驱动汽车前进。
据美国科学促进会EurekAlert网站报道，这一成果是美国弗吉尼亚理工学院、橡树岭国家实验室和乔治亚大学的科学家共同作出的，论文发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上。
淀粉、纤维素等碳水化合物含有大量的氢，但它们非常稳定，只有在酶的作用下才会分解。科学家利用合成生物学的方法，使用由13种酶组成的混合物，将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氢气。
实验显示，这一反应在约摄氏30度和1个大气压的条件下即可发生。将二氧化碳抽除后，氢气进入燃料电池产生电力，副产物水可以循环利用。在反应中，氢是主要产物，效率比自然界里厌氧菌分解生物物质产生氢的效率高3倍，每磅氢的成本可能低于1美元。
目前人类主要用天然气制取氢，气态的氢不易运输和储存，这些因素阻碍了氢动力汽车的发展。利用这项新技术，汽车无须携带氢气罐，而只需携带淀粉等碳水化合物，在运转时现场制取氢气。
研究人员说，燃料箱容量为12加仑的汽车可携带约27千克淀粉，相当于4千克氢，可供汽车行驶300英里。每千克淀粉产生的能量与1.12千克汽油相当。
美国能源部的一项长期目标是使氢存储技术的质量百分比达到12，即每千克的存储容器或存储材料能存储0.12千克的氢。此前没有技术能做到这一点，这项新技术利用多糖存储氢，质量百分比能达到13.8。