과학자들은 희박한 공기에서 녹색 수소

과학자들은 희박한 공기에서 녹색 수소 연료를 만듭니다
과학자들은 이제 전기와 공기 중의 수분만으로 수소를 만들 수 있다는 사실을 발견했습니다.

네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널 9월 6일자에 발표된 논문에 따르면,

이 “녹색 수소”는 기존의 액체 상태의 물이 아닌 공기 중의 습도를 전기분해하여 생성되어 건조하고 외딴 지역에 수소 연료를 공급할 수 있으며, 특히 재생 에너지를 사용하는 경우 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.

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논문의 저자들은 4%의 낮은 습도에서 공기 중의 물을 전기분해할 수 있었습니다.

“우리는 소위 “직접 공기 전해조”, 줄여서 DAE를 개발했습니다.”라고 멜버른 대학 화학 공학과의 선임 강사이자 이 논문의 공동 저자인 강 케빈 리(Gang Kevin Li)가 Newsweek에 말했습니다.

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“이 모듈은 대기에 지속적으로 노출되는 흡습성 전해질을 사용합니다.

이러한 전해질은 외부 에너지 입력 없이 자발적으로 공기에서 수분을 추출할 수 있는 가능성이 높기 때문에 (재생 가능한) 전원 공급 장치와 연결되면 전기 분해 및 수소 생산에 쉽게 사용할 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

전기분해는 전통적으로 액체 물에서 수소와 산소를 수집하는 데에만 사용되어 두 개의 전극을 물에 넣고 전류를 흐르게 했습니다.

토토 홍보 대행 양극(양전하를 띤 전극)에서 전자는 H2O에서 분리되어 양의 수소 이온과 O2 분자를 형성합니다.

음극에서 전자는 수소 이온에 주어져서 H2 가스인 수소를 형성합니다.

그러나 이 접근 방식은 전통적으로 순수한 액체 물에 대한 접근이 필요했습니다.

이것은 물이 풍부한 지역에서 액체 물 전기분해의 사용을 제한합니다. 그렇지 않으면 제한된 식수 공급과의 경쟁으로 이어질 수 있습니다.

DAE는 이미 대기 중에 있는 물을 수집함으로써 이러한 위험과 이와 관련된 비용을 제거하고 어디에서나 수소를 생산할 수 있습니다.

Li는 “공기의 수분을 사용할 수 있는 능력 덕분에 이 DAE 모듈은 담수에 대한 접근성이 큰 문제인 원격,

건조 및 반건조 환경에 적용할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

“지구상의 태양열 및 풍력 잠재력이 높은 대부분의 지역에는 담수가 부족합니다. 예를 들어 사막은 태양광 발전을 위한 좋은 장소로 간주되지만 담수는 없습니다.” more news

“지구상의 거의 모든 공기 환경에서 작동합니다. 우리 DAE 모듈은 어떤 사막보다 건조한 상대 습도 4%에서 테스트되었습니다.”

모하비 사막의 평균 주간 상대 습도는 낮 동안 10%에서 30% 사이이고 밤에는 50%에 이를 수 있습니다.

이는 DAE가 건조한 지역에서도 여전히 작동할 수 있음을 의미합니다.

논문에 따르면 이 장치의 저자 프로토타입은 태양의 입력 에너지를 사용하여 테스트되었으며 연속 12일 동안 약 95%의 안정적인 패러데이 효율(전하가 전달되는 효율)을 갖는 것으로 나타났습니다.

이 새로운 기술의 이점은 재생 에너지를 실행하고 생산할 수 있다는 것입니다.

전기분해에 사용되는 전기는 풍력이나 태양열과 같은 재생 가능한 소스에서 사용할 수 있으며 생성된 수소는 수소 연료로 사용되거나 수소 핵융합 반응에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.