2026-04-23 01:17:18
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弗吉尼亞理工大學(Virginia Tech)的研究人員已發現從植物原料中有效提取氫的方法,克服了氫燃料電池技術中的幾大障礙之一。正是這些障礙導致奧巴馬政府將 氫燃料 電池技術擱置一邊。 “我們認為這一發現會改變可替代能源行業的遊戲規則。”弗吉尼亞理工大學生物係統工程係副教授珀西瓦爾.張(Y.H. Percival Zhang)表biao示shi。張zhang帶dai領ling弗fu吉ji尼ni亞ya理li工gong大da學xue的de一yi支zhi團tuan隊dui開kai發fa了le從cong木mu糖tang中zhong製zhi備bei大da量liang氫qing氣qi的de方fang法fa。木mu糖tang是shi一yi種zhong廣guang泛fan存cun在zai於yu自zi然ran界jie中zhong的de單dan糖tang,植zhi物wu細xi胞bao壁bi的de30%由其構成。 傳統上,氫通過對天然氣的汽化重整來製取,這一過程會浪費掉儲存於天然氣中的一部分能量,同時釋放出大量的二氧化碳。2009年在接受《麻省理工科技評論》(MIT Technological Review)雜誌采訪時,美國能源部長朱棣文曾表示,汽車行業 氫燃料 電池技術麵臨的四大障礙中,氫的傳統來源是第一個障礙: “我wo一yi直zhi對dui它ta持chi某mou種zhong懷huai疑yi態tai度du,因yin為wei目mu前qian我wo們men主zhu要yao從cong天tian然ran氣qi的de重zhong整zheng中zhong獲huo取qu氫qing。這zhe並bing不bu是shi一yi個ge理li想xiang的de來lai源yuan。你ni會hui浪lang費fei掉diao天tian然ran氣qi中zhong的de一yi部bu分fen能neng量liang,而er天tian然ran氣qi是shi一yi種zhong非fei常chang寶bao貴gui的de燃ran料liao。” 朱棣文剛剛將燃料電池汽車的開發預算從2.5億美元削減至7,000萬美元,他認為由電池驅動的電動汽車能比預期更快地達到奧巴馬政府提出的“能與每加侖燃料行駛45甚至50英裏的內燃發動機汽車競爭的20,000美元個人汽車”的目標。 在 氫燃料 電池技術方麵,人們對奧巴馬提名接替朱棣文的埃內斯特.莫尼茲(Ernest Moniz)所知甚少。但他2004年在麻省理工學院出席一個活動時表達了類似的看法:“考慮到安全以及環境問題,我們無法承受將關注重點放在這一方向。”他在談到氫燃料電池技術時說道。 在弗吉尼亞理工大學,張一直在研究利用酶從植物生物質中提取氫的方法。最近一期的Angewandte Chemie報告說,當該團隊將木糖放入含有13種酶的混合液體中時,他們在低溫條件下得到了氫氣,這是一個突破: “為wei了le產chan生sheng氫qing氣qi,弗fu吉ji尼ni亞ya理li工gong大da學xue的de科ke學xue家jia們men從cong原yuan生sheng微wei生sheng物wu中zhong分fen離li出chu多duo種zhong酶mei,製zhi成cheng無wu法fa在zai自zi然ran界jie中zhong獲huo取qu的de特te製zhi的de多duo酶mei混hun合he液ye。這zhe些xie酶mei在zai與yu木mu糖tang和he一yi種zhong多duo磷lin酸suan鹽yan結jie合he時shi,會hui從cong木mu糖tang中zhong釋shi放fang出chu氫qing氣qi,產chan量liang之zhi大da前qian所suo未wei有you……木mu糖tang中zhong所suo含han的de能neng量liang分fen解jie了le水shui分fen子zi,生sheng產chan出chu高gao純chun度du的de氫qing氣qi,可ke直zhi接jie用yong於yu質zhi子zi交jiao換huan膜mo燃ran料liao電dian池chi。更geng具ju吸xi引yin力li的de是shi,這zhe一yi反fan應ying可ke在zai較jiao低di溫wen度du下xia發fa生sheng,產chan生sheng的de氫qing能neng比bi木mu糖tang和he多duo磷lin酸suan鹽yan中zhong儲chu存cun的de化hua學xue能neng還hai要yao高gao。該gai結jie果guo的de能neng效xiao超chao過guo了le100%——是一種淨能量增益。這意味著低溫下浪費的熱能首次可用於生產高能量的氫氣。 ——弗吉尼亞理工大學 根據弗吉尼亞理工大學的報告,張的發現得到了喬納森.米倫茨(Jonathan R. Mielenz)的認可,他是橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)生物科學部的小組領導。 “這一令人興奮的發現的關鍵之處在於張使用了植物中分布第二廣泛的糖製取氫氣。”米倫茨告訴弗吉尼亞理工大學。“這使氫的製取具有重要的額外好處,它降低了從生物質中製氫的整體成本。” 米倫茨預計張的工藝能在3年後發展成為價值達1,000億美元的製氫市場。即使這一預測能變為現實,朱棣文還提到了氫燃料電池技術麵臨的另外三個障礙: “其它的問題是,在運輸方麵,我們還沒找到理想的儲存辦法。壓縮氫氣是目前最好的辦法,[但它需要]占用非常大的容積。我們還沒想出如何儲存高濃度的氫。還有什麼? 氫燃料 電(dian)池(chi)還(hai)未(wei)發(fa)展(zhan)成(cheng)熟(shu),輸(shu)送(song)氫(qing)氣(qi)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)也(ye)不(bu)足(zu)。因(yin)此(ci)你(ni)必(bi)須(xu)馬(ma)上(shang)同(tong)時(shi)解(jie)決(jue)四(si)個(ge)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),它(ta)看(kan)起(qi)來(lai)始(shi)終(zhong)象(xiang)是(shi)一(yi)個(ge)遙(yao)遠(yuan)的(de)未(wei)來(lai)。如(ru)要(yao)推(tui)廣(guang)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong),你(ni)需(xu)要(yao)取(qu)得(de)四(si)項(xiang)重(zhong)大(da)的(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)。這(zhe)讓(rang) 氫燃料 電池的推廣無法實現。” 雖然削減了 氫燃料 電dian池chi項xiang目mu的de費fei用yong,能neng源yuan部bu在zai攻gong克ke這zhe些xie障zhang礙ai方fang麵mian仍reng取qu得de了le一yi些xie進jin展zhan。例li如ru,它ta最zui近jin發fa布bu了le一yi份fen關guan於yu運yun輸shu氫qing氣qi的de可ke行xing性xing報bao告gao,辦ban法fa是shi將jiang氫qing氣qi混hun入ru現xian有you的de天tian然ran氣qi管guan道dao設she施shi中zhong。 “zaigengchangjiudeweilai,zaishangyouzhuruqingqiranhouzaixiayoutiquqingqiyigongranliaodianchidiandongqichehuogudingshiranliaodianchishiyongshi,hunhekenenghuiweiqingqideyunsongtigongjingjidefangshi。”該報告總結說。