總部位于美國(guó)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(yáng)能燃料鉆探裝置，用于生產(chǎn)氫氣。這種新裝置無(wú)需泵或膜就能進(jìn)行水電解，可帶來(lái)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(dāng)前環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的背景下，而且氫氣不會(huì)排放任何二氧化碳。但氫氣燃料在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用還非常緩慢，市場(chǎng)上只存在一些小型項(xiàng)目。

 

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

 

　　然而，采用氫氣作為船舶動(dòng)力的技術(shù)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(jìn)入大范圍生產(chǎn)也會(huì)遇上許多相關(guān)的限制。

 

　　此次的新型鉆探裝置的設(shè)計(jì)或許在推廣使用氫氣動(dòng)力方面邁出了正確的一步。當(dāng)前大多數(shù)的氫氣生產(chǎn)都來(lái)自天然氣，通過(guò)甲烷蒸汽重整，同時(shí)釋放二氧化碳。而此次的水電解則使用太陽(yáng)能光伏電力生產(chǎn)氫氣，不會(huì)產(chǎn)生任何相關(guān)的二氧化碳排放。

 

　　電解裝置是由Columbia Engineering化學(xué)工程助理教授Daniel Esposito率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)，屬于光伏供電，能作為一個(gè)獨(dú)立的平臺(tái)在開(kāi)放水域運(yùn)營(yíng)。這種太陽(yáng)能燃料鉆探裝置與深海石油鉆井平臺(tái)有某種相似之處，區(qū)別就是它從陽(yáng)光和水中產(chǎn)生氫燃料，而不是從海底開(kāi)采石油。

 

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

 

　　下一步，該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便能在真正的海水中更高效的運(yùn)營(yíng)，以及開(kāi)發(fā)模塊化設(shè)計(jì)，建造更大規(guī)模更大范圍的系統(tǒng)。