新聞來源：科技日報
我的汽車只“喝”水
美國普度大學的研究人員最近開發出一種利用鋁鎵合金加水製造氫氣的新工藝。將水添加到鋁鎵合金時，鋁通過吸收氧氣分解水，在此過程中産生氫氣。合金中的鎵是關鍵成分，因為鋁和氧結合後在鋁的表面形成一層氧化鋁膜，而鎵能阻止這個膜的形成，使反應繼續下去，直到所有的鋁都被用來産生氫氣。專家認為，利用此項技術制氫，將克服氫儲存和運輸兩大障礙，因此具有廣泛的應用前景。
回收原料降低成本
鋁鎵合金與水反應，鋁變成氧化鋁，廢氧化鋁可回收再處理成鋁。再生鋁要比開採鋁土礦生産鋁便宜得多。研究人員發現，使用標準工業技術設備回收氧化鋁的成本遠低於原先的估計，將純氧化鋁回收成鋁的成本為每公斤44美分，這與汽油相比極具競爭力。
例如，一輛配備標準內燃發動機的中型汽車跑完350英里的路程，如果使用汽油，將花費66美元（汽油價格以0.73美元/升計），而使用鋁鎵合金反應器時，則只需花費70美元。如果在使用鋁鎵合金反應器時，再配備一個50%%效能的燃料電池，其成本可以下降到28美元。
合金中的鎵是惰性金屬，這意味着它也可以被回收和重復使用。這一點特別重要，因為目前鎵比鋁要貴得多。此外，在用鋁土礦生産鋁的同時，鎵一般作為廢棄物被浪費了，因此低成本的鎵可以作為鋁土礦廢品來購買。反應過程可以使用低純度的鎵，低純度鎵的成本要比用於電子行業的高純度的鎵低好多倍。
另外，改變合金製成工藝可使合金中的金屬成分的比例發生改變，也可大大降低成本。研究人員發現，通過緩慢冷卻熔體合金而製成的顆粒中，含有80%%的鋁和20%%的鎵，而原先使用快速冷卻的方法製成的顆粒中鋁和鎵的比例幾乎正好相反。這種顆粒在乾燥的空氣中具有很好的穩定性，能和水快速反應産生氫。用這樣的合金顆粒分解水，具有很好的商業可行性。
按此工藝，美國現存的鋁可産生100億瓦的能量，能滿足美國35年的電力需求。如果使用價格低於22美元/公斤的不純鎵來制氫，已知鎵的儲量也足夠10億輛汽車的運行需求。
簡便環保應用廣泛
按照美國能源部制定的發展替代燃料計劃要求，2010年，燃料電池汽車的儲氫裝置要達到以下指標：氫與儲氫裝置的重量比（氫密度）達到6％。假設反應産生的水有50%%被回收後再循環參與反應，這種新合金裝置就將具有大於6%%的氫密度，完全符合美國能源部的上述指標要求。
新的制氫技術使人們有可能製造一種無污染怠速運轉的柴油卡車。通常，卡車司機在交貨或停車時常常要保持發動機運轉，以給空調系統提供電力，但這種怠速空轉會造成嚴重的空氣污染。研究人員計劃將卡車設計成在行駛時使用柴油作燃料，而在停車時則使用氫作為燃料。燃氫發動機或利用氫為動力的燃料電池排出的廢物只是水，這樣就可以解決柴油卡車空轉造成的污染問題。
該技術還非常適用於潛艇，因為它不排放有毒氣體，可用於密閉空間，從而不會損害艇員的健康。將該技術應用於海事作業的另一個好處是，你不需要去打水。
一個正在迅速發展的市場是使用氫來驅動的應急便攜式發電機，這種發電機有可能在一兩年內面世。其它潛在的應用還包括草坪割草機和個人電動車輛，如高爾夫球車、電動輪椅等。專家預測，在未來三四年內，高爾夫球車將裝有鋁鎵合金反應器，用戶只需加水就可産生氫，用燃氫發動機來驅動高爾夫球車。 （記者 馮衛東）
責編：李萌
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