来自巴伦西亚理工大学和西班牙国家研究委员会的一组研究人员发现了一种新的方法，仅通过微波就可以将电转化为氢气或化学产品——无需电缆，也不需要与电极有任何形式的接触。这可能代表着能源研究领域的一种中断，以及过程工业脱碳的一个关键发展，以及汽车行业和化学工业的未来，以及许多其他行业。这项研究发表在最新一期的《自然能源》杂志上。
UPV公司和CSIC公司开发并申请专利的技术是基于固体材料的微波还原现象，以氧化铈的还原为例。这种方法可以在不需要电极的情况下直接进行电化学过程，这简化并显著降低了资本成本，因为它在器件结构设计和操作条件的选择上提供了更多的自由，杏耀游戏玩家主要是电解温度。
“这是一项具有巨大实用潜力的技术，尤其是在能源存储、合成燃料和绿色化学品生产方面的应用。现在这方面有很大的重要性,交通和工业都沉浸在转向脱碳和电气化,这意味着他们必须满足非常具有挑战性的目标在2030年和2040年为了减少能源和物质从化石能源的消费,主要是天然气和石油,”教授强调若泽•曼努埃尔•塞拉化工技术研究所的研究员(ITQ)。
用于工业和交通运输的绿色氢
UPV和ITQ (UPV和CSIC联合中心)的信息技术和通信研究所(ITACA)的研究人员报告了这种“颠覆性”技术的主要用途，即从水中生产绿色氢(生产时不排放温室气体)，用于工业和交通运输。
ITQ和ITACA团队指出，这是一项在汽车领域具有巨大潜力的技术，特别是以燃料电池和混合动力汽车或火车或轮船等大型车辆为燃料的汽车。也适用于化学工业，冶金，陶瓷部门或化肥生产，以及其他许多部门。“这种方法将有可能把可再生电力，特别是来自太阳能或风能的电力，转化为附加值产品和绿色燃料。它有无数的用途，我们希望通过调整材料组成和操作条件，在能源储存和加工工业中出现新的用途，”UPV ITACA研究所的研究员Jose Manuel Catala教授强调说。
在这篇文章发表在《自然能源,研究人员还提供一个技术经济研究显示,这项技术将使获得的能量效率高,而且设施的成本(资本支出)进行制氢过程传统的制氢技术相比很有竞争力。
电池超高速充电…与太空探索
UPV和CSIC团队正在研究这项技术的其他未来用途，目前正致力于电池超高速充电的应用。“我们的技术实际上可以实现存储能量的电极(金属阳极)的瞬间还原(电子注入)。换句话说，我们将从基于2D层的渐进充电过程(可能需要几个小时)，发展到同时对存储能量的整个3D材料进行充电，这将使在几秒钟内给电池充电成为可能，”Catala教授说。
另一种用途是利用微波直接产生氧气，这开辟了一系列广泛的新用途。塞拉教授总结说:“一个具体用途是直接利用地外岩石(风化岩)生产氧气，这可能在未来月球、火星或太阳系其他卫星的探索和殖民中发挥关键作用。”
这一发现的简短历史
研究小组观察到，
登录杏耀手机客户端，当离子材料被微波处理后，杏耀注册材料的性质会发生不寻常的变化，特别是在电子导电性方面，这些变化是在传统加热时不会发生的。“我们对它们电特性的这些突然变化很感兴趣，想知道这是怎么回事。为此，我们一直在设计新的实验，新的微波反应堆，并利用其他分析技术，”Catala教授解释说。
ITACA和ITQ研究所的研究小组证实，微波通过“加速”电子和触发氧分子从结构中释放出来(这也被称为还原)，与这些材料发生相互作用。这种变化成为可见我们突然改变的电导率在相对较低的温度下(大约300ºC)。“这维护,而微波应用非平衡状态,但往往恢复通过复氧(再氧化)当微波关掉。乍一看,我们意识到这一发现的伟大实践潜力,特别是现在非常雄心勃勃的目标应满足在未来20年达成经济与净温室气体零排放,”塞拉教授总结道。
