氢气被视为未来可持续能源经济的重要载体,然而,实用且安全的储氢方法一直是科学界面临的重大挑战。尽管已有多种储氢技术,如金属氢化物罐,但其成本高昂、体积笨重,且操作条件苛刻(高温或极低温),难以满足广泛工业应用的需求。
据美国物理学家组织网报道,德国莱布尼兹研究所的研究团队在《应用化学》杂志上发表了一项突破性研究,提出了一种基于甲酸盐和碳酸盐的简单储氢方法。该方法不仅操作简便,而且在整个过程中不排放二氧化碳,具有显著的环保优势。
该团队由马提亚·贝勒领导,他们利用一种特殊的钌基催化剂,成功构建了一个可逆的、无二氧化碳排放的储氢循环系统。在该系统中,无毒的甲酸盐在催化剂作用下释放氢气,同时产生的二氧化碳被立即转化为碳酸氢盐,形成密闭的碳循环。碳酸氢盐是一种固态、无害的物质,广泛存在于天然矿石中,也可用作食品添加剂(如泡打粉)。
贝勒指出,这一新方法具有多重优势:首先,固态碳酸氢盐比气态二氧化碳更易于处理、存储和运输;其次,碳酸氢盐易溶于水,其溶液可在催化剂作用下重新转化为甲酸盐,实现氢气的可逆存储与释放。此外,该反应条件温和,远低于甲烷或甲醇合成所需的环境要求。
这一研究成果为开发实用、安全、环保的储氢技术提供了新思路,有望推动氢能经济的实际应用。