수소에 의해 구동되는 차량연료 전지인기가 높아지고있는 전기 자동차에 대한 명확한 이점을 제공합니다 (장거리 범위, 전반적인 환경 영향이 낮은 전반적인 환경 영향 및 몇 분 안에 연료 연료를 충족 할 수 있다는 사실)는 아직 소비자와 함께 이륙하지 못했습니다. 한 가지 이유는 전원을 공급하는 데 필요한 순수한 수소를 생산, 배포 및 저장하는 데 비용이 많이 들고 복잡하기 때문입니다. 이는 수소 급유 스테이션의 롤아웃을 방해했습니다..
엔지니어들은 우주에서 가장 풍부한 요소 인 수소의 힘과 무한한 가용성을 오랫동안 인식 해 왔습니다. 수소는 환경에서 자연적으로 발생하지만 거의 항상 다른 사람에게 화학적으로 결합됩니다
Datta 실험실의 왼쪽부터 Pei-Shan Yen '16 (PhD),입니다.
Ravindra Datta 및 Nicholas Deveau '17 (PhD)
원소 - 예를 들어 물의 산소 (H2O) 또는 메탄 (CH4)의 탄소. 순수한 수소를 얻으려면이 분자 중 하나에서 분리되어야합니다. 미국에서 생산 된 거의 모든 수소는 탄화수소 연료, 주로 천연 가스, 증기 개질을 통해, 탄화수소가 촉매의 존재 하에서 고온 증기와 반응하여 일산화탄소, 이산화탄소 및 분자 수소를 생성하는 다단계 공정을 통해 얻어진다 (H2).
수소는 번거로운 다중 단계 화학 공정을 통해 다른 가스와 분리 될 수 있지만, 막을 사용하여 분리를 수행함으로써 수소 생산의 비용과 복잡성을 줄일 수 있습니다. 현재 개발되고있는 대부분의 수소 분리 막은 귀금속 팔라듐을 사용합니다.이 팔라듐은 비정상적으로 높은 수소 용해도와 투과성을 갖는 (수소가 금속을 쉽게 용해시키고 이동하는 반면 다른 가스는 제외)를 사용합니다. 그러나 팔라듐은 비싸고 (현재 온스당 약 900 달러에 판매).
이러한 이유로 화학 엔지니어들은 오랫동안 수소 분리 막에 사용하기 위해 팔라듐 대안을 오랫동안 찾아 왔지만 지금까지 적절한 후보자는 나타나지 않았습니다. WPI (슬롯 사이트)의 화학 공학 교수 인 Ravindra Datta가 이끄는 선구자 연구는 오랫동안 유동적 인 팔라듐 대안을 확인했을 수 있습니다 : 액체 금속.
수많은 금속 및 합금은 증기 개혁 시스템 (약 500도 C)에서 발견되는 표준 작동 온도에서 액체이며, 이들 중 대부분은 팔라듐보다 훨씬 저렴합니다. 또한, 액체 금속 필름으로 만든 막은 팔라듐 막을 사용할 수 없게 만들 수있는 결함과 균열이 발생하지 않아야한다..
