北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发了一种从液体载体中提取氢气的新技术，该技术比以前的方法更快、更便宜、更节能。
“氢被广泛视为一种可持续的运输能源，但在将其视为现有技术的实用替代品之前，还需要克服一些技术障碍，”密拉德·阿博拉萨尼（MiladAbolhasani）说，他是一篇关于这项新技术的论文的通讯作者，也是北卡罗来纳州化学和生物分子工程副教授。“采用氢经济的一大障碍是储存和运输成本。”
氢燃料不会导致CO2排放。加氢站可以设在现有的加油站，利用现有的基础设施。但运输氢气是危险的，所以氢气需要通过液体载体运输。这一战略的一个关键障碍是，从目的地（如加油站）的液体载体中提取氢气需要大量能源，而且成本高昂。
Abolhasani说：“以前的研究表明，仅利用阳光就可以利用光催化剂从液体载体中释放氢气。”。“然而，现有的技术很费时费力，需要大量的铑鈥攁 非常昂贵的金属。“”
“我们开发了一种技术，利用可重复使用的光催化剂和阳光，更快地从其液体载体中提取氢气，并使用更少的铑鈥攎这篇论文的第一作者、前北卡罗来纳州立大学博士后研究员马莱克·易卜拉欣（MalekIbrahim）说：“让整个过程大大降低成本。”此外，唯一的副产品是氢气和液体载体本身，它们可以重复使用。这是非常可持续的。“”
这项新技术成功的关键之一是它是一个连续流反应器。该反应堆就像一个装着沙子的透明细管。“沙子”由微米级的氧化钛颗粒组成，其中许多颗粒涂有铑。载氢液体被泵入管的一端。铑涂层颗粒排列在管子的外部，阳光可以照射到管子的外部。这些粒子是光活性催化剂，在阳光的照射下，与液体载体发生反应，释放出气体形式的氢分子。
研究人员对该系统进行了精确设计，使得只有氧化钛的外层颗粒涂有铑，确保该系统使用的铑不超过所需量。
“在传统的间歇式反应器中，99%的光催化剂是氧化钛，1%是铑，”Abolhasani说。“在我们的连续流反应器中，我们只需要使用0.025%的铑，这对最终成本有很大影响。一克铑的成本超过500美元。”
在他们的原型反应堆中，研究人员能够实现99%的产率鈥攎意味着99%的氢分子从液体载体中释放出来鈥攊n三个小时。
易卜拉欣说：“这比传统的间歇式反应器快八倍，后者需要24小时才能达到99%的产率。”。“该系统应易于放大或缩小，以允许催化剂在商业规模上重复使用鈥攜你可以简单地使管子变长或合并平行运行的多个管子。“”
流量系统可在其效率降低之前连续运行72小时。此时，催化剂可以“再生”，而无需将其从反应器中移除鈥攊这是一个简单的清洁过程，大约需要六个小时。然后，系统可以重新启动，并以最高效率再运行72小时。
北卡罗来纳州已经为这项技术申请了临时专利。
这项研究发表在《化学化学》杂志上。