电解水制氢制氧系统,其电极棒材料成本只是传统方案的0.1%至1%。
【明报专讯】除了锂电池的纳米碳管导电添加剂之外,香港超碳纳米科技有限公司还研发了一套成本很低的电解水制氢制氧系统。
传统上,将水电解来制造氢气和氧气的系统,其阴极都使用铂(白金)来制造,阳极则使用氧化铱或氧化钌来制造。这些材料都非常昂贵。
该公司设计的电解水系统,可以改用铁、钴、镍、钼、钒等较便宜金属的氧化物、氮化物或硫化物来制造阴极和阳极。该公司估计,其电极棒的材料成本只是传统方案的0.1%至1%,但寿命却不会比传统方案短。
这套系统只需1.5V的电压和0.01A的电流,每小时已可以产生4毫升的氢气和2毫升的氧气。若使用1.8V的电压和0.1A的电流,每小时则可以产生40毫升的氢气和20毫升的氧气。至于更高的电压和电流,他们则仍然需要较多测试。
虽然现时的原型很小,但他们的真正目标,是希望将这种系统作为可再生能源发电设施的储能系统。当可再生能源产生的电力出现过剩时,就用来生产氢气,以储存能源。这是因为,传统的蓄水储能系统需要很大地方,还要地形配合。若以锂电池作为储能系统,其能量密度又偏低,兼且成本偏高,还有寿命限制,若干年后又需要更换。相比之下,由于氢气可以压缩,制氢来储能的能量密度和整体成本效益,会比锂电池优胜。
当可再生能源不足够或完全停止时,这些氢气亦可以输入氢燃料电池内,以变回电力使用。又或者,输送给附近的火力发电厂或工厂使用,以代替一部分昂贵的天然气,兼且还可以减少碳排放(氢气燃烧后只产生水蒸气)。
在今年的“挑战杯”全国赛香港区选拔赛(香港大学生创新及创业大赛)中,这套系统就获得能源环境化工组别的三等奖。只不过,还需要较多测试和制作较大的原型,才可以商业化。