總部位于美國紐約的 Columbia Engineering的研究人員日前已經(jīng)研發(fā)了一種浮式太陽能燃料鉆探裝置，用于生產(chǎn)氫氣。這種新裝置無需泵或膜就能進行水電解，可帶來持續(xù)的低成本氫氣生產(chǎn)。

 

　　眾所周知，氫氣可成為船舶的一種可替換燃料，尤其是在當前環(huán)保法規(guī)日益嚴格的背景下，而且氫氣不會排放任何二氧化碳。但氫氣燃料在船舶領域的應用還非常緩慢，市場上只存在一些小型項目。

 

　　2017年9月，郵船船東Viking Cruises披露計劃，打算建造一艘液態(tài)氫氣動力的郵船，將打造全球首艘采用零污染排放技術的郵船。Viking Cruises設想這種郵船的建造將采用基于現(xiàn)有的遠洋郵船的設計，比如近期剛交付的“Viking Sun”號。

 

　　然而，采用氫氣作為船舶動力的技術挑戰(zhàn)之一就是如何將氫氣燃料保持在零下253攝氏度的溫度，以防止蒸發(fā)。此外，氫氣進入大范圍生產(chǎn)也會遇上許多相關的限制。

 

　　此次的新型鉆探裝置的設計或許在推廣使用氫氣動力方面邁出了正確的一步。當前大多數(shù)的氫氣生產(chǎn)都來自天然氣，通過甲烷蒸汽重整，同時釋放二氧化碳。而此次的水電解則使用太陽能光伏電力生產(chǎn)氫氣，不會產(chǎn)生任何相關的二氧化碳排放。

 

　　電解裝置是由Columbia Engineering化學工程助理教授Daniel Esposito率領的團隊研發(fā)，屬于光伏供電，能作為一個獨立的平臺在開放水域運營。這種太陽能燃料鉆探裝置與深海石油鉆井平臺有某種相似之處，區(qū)別就是它從陽光和水中產(chǎn)生氫燃料，而不是從海底開采石油。

 

　　該裝置依賴于電極結構，允許氣體利用水中氣泡的浮力進行分離和收集。這種基于浮力誘導分離的概念，是一種簡單的電解槽結構，能產(chǎn)生純度高達99%的氫氣。

 

　　下一步，該團隊將繼續(xù)優(yōu)化設計，以便能在真正的海水中更高效的運營，以及開發(fā)模塊化設計，建造更大規(guī)模更大范圍的系統(tǒng)。