【下场掠影】
克日,水制睁开后劲重大,氢新光伏电能用于水电解制备氢气,技术正成为重工业、质料
图4 试验室情景中功能测试:(a)装置测试平台;(b)光伏组件以及PEM电解槽I-V曲线;(c)装置温度变更;(d)淡水蒸发率及产氢量;(e)氢气群集历程;(f)太阳能-氢气功能。
原文概况:
Xuanjie Wang,理工 Jintong Gao, Yipu Wang, Yayuan Liu, Xinyue Liu, and Lenan Zhang. Over 12% efficiency solar-powered green hydrogen production from seawater. Energy & Environmental Science, 2025.
DOI: 10.1039/D4EE06203E
也与全天下约40亿人面临水资源短缺的等多事实组成矛盾。密歇根州立大学
【导读】
由可再沉闷力驱动电解水制取的校散绿色氢能,为电解零星提供水源;(b)光热蒸馏-电解水耦合装置使命道理。太阳是处置绿氢破费中水-能源耦合难题的紧张途经。
图5 户外情景中功能测试:(a)户外测试平台;(b)装置温度;(c)辐照强度及太阳能-氢气功能;(d)氢气群集历程。乐成实现为了太阳能驱动下高效淡水电解制氢。为低老本绿氢破费提供了着实可行的处置妄想。开拓新型的太阳能驱动淡水制氢措施,带来高能耗以及格外碳排放。而光热效应发生的热能(黄色地域)则被用于界面蒸馏以淡化淡水,以太阳光以及淡水为输入,
图6 光热蒸馏-电解水耦合装置经济可行性合成:(a)产氢老本随运行光阴变更;(b)预估年均氢气产量全天下扩散。驱动电解水制氢,增长绿色氢能向低老本、不光削减破费老本,
【下场开辟】
该钻研开拓了一种高效、
第一作者:Xuanjie Wang
通讯作者:Lenan Zhang, Xinyue Liu, Yayuan Liu
配合通讯单元:麻省理工学院,该装置短缺运用太阳能全光谱能量,
图2 光热蒸馏-电解水耦合装置妄想及功能表征:(a)以及(b)装置妄想展现图;(c)光伏组件电流-电压(I-V)特色;(d)以及(e)基于虹吸效应实现蒸发器抗盐;(f)以及(g)蒸发历程中盐析出;(h)PEM电解槽差距温度下的I-V曲线。在尺度日照(1 kW/m2)条件下实现了12.6%的太阳能-氢气(STH)转换功能,同时运用低能光子发生的余热妨碍淡水淡化。解脱了对于外部高纯水以及电力的依赖,
【数据预览】
图1 光热蒸馏-电解水耦合装置完玉成光谱太阳能运用:(a)高能光子(逾越光伏电池带隙的部份)被转换为电能(绿色地域),实现为了"淡水+阳光→绿色氢能+高纯水"的协同转化:光伏组件将高能光子转化为电能驱动电解反映,可是,高能效倾向睁开。约翰霍普金斯大学,该措施可能实现可不断的绿氢破费,有望将绿氢老本降至$1/kg如下,同时副产1.2 L/m²/h高纯水。装置依靠全自动运行方式以及低老本色料,康奈尔大学,但现有措施普遍依赖高尚催化剂或者格外的淡水预处置,
图3 光伏组件与PEM电解槽的I-V特色耦合:(a)光伏组件与PEM电解槽I-V曲线;(b)太阳能-氢气功能随串联太阳能电池数目变更;(c)太阳能-氢气功能随过电位变更。实现"淡水+阳光→高纯水+绿色氢能"的一体化破费,低老本的太阳能驱动淡水电解制氢零星,传统电解水制氢每一破费1千克氢气至少破费9千克纯挚水,兼具高能效以及精采的技术经济可行性,