德發(fā)明甲酸制造氫氣簡(jiǎn)易方法

      德國(guó)萊布尼茨催化研究所的科學(xué)家馬賽厄斯•貝勒最近發(fā)明了一種在低溫下將甲酸轉(zhuǎn)化成氫氣的方法，從而使甲酸這種常見(jiàn)的防腐劑和抗菌劑有望成為燃料電池的安全、便捷的氫來(lái)源。有關(guān)結(jié)果發(fā)表在最新出版的德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》雜志上。

      燃料電池不能普及的一個(gè)重要原因是難以制造、儲(chǔ)存和運(yùn)輸足夠量的氫氣。使用含有氫的原料，在需要時(shí)將其分解產(chǎn)生氫氣，這種方法要比與直接運(yùn)送氫氣更為實(shí)用。目前，甲烷和甲醇是燃料電池最常用的兩種氫來(lái)源，通常它們要經(jīng)過(guò)蒸氣重組這道工序而分解產(chǎn)生氫氣，這個(gè)過(guò)程需要200℃以上的高溫和專門的重整轉(zhuǎn)化裝置。如果能在較低的溫度下完成上述轉(zhuǎn)換，就不需要消耗大量的能源，也不需要轉(zhuǎn)化裝置，從而能為小型燃料電池（如為便攜電子器件）提供更合適的氫氣源。

      貝勒及其同事將甲酸與胺混合，在一種金屬釕催化劑的作用下，在26℃—40℃就可以將甲酸分解成氫氣和二氧化碳。由于甲酸是一種液體，因此（同氣體相比）更加容易處理。貝勒說(shuō)，雖然甲酸具有腐蝕性，但它與胺的混合物則是溫和的。

      甲酸可以直接用于燃料電池，因?yàn)槭∪チ宿D(zhuǎn)化成氫氣這一步驟，使用起來(lái)更簡(jiǎn)便。加拿大的Tekin公司正在與德國(guó)化工巨頭巴斯夫公司———全球最大的甲酸生產(chǎn)商———合作，推動(dòng)直接使用甲酸的燃料電池商業(yè)化。Tekin宣稱，同使用甲醇的燃料電池相比，甲酸燃料電池體積更小，而且構(gòu)造要簡(jiǎn)單。

      但甲酸燃料電池有一大缺點(diǎn)：燃料電池的效率不高。1公斤甲酸產(chǎn)生的氫氣只能提供1.45千瓦時(shí)的電力，而1公斤甲醇能提供4.19千瓦時(shí)的電力。這意味著要產(chǎn)生相同的電力，甲酸的消耗量是甲醇的3倍，這會(huì)使得甲酸燃料電池的成本上升。不過(guò)，貝勒認(rèn)為，由于省去了蒸氣重組這個(gè)高耗能過(guò)程，加上催化劑的效率不斷提高，總體來(lái)看，研究人員可以控制甲酸燃料電池的成本，使其更具競(jìng)爭(zhēng)力。