美国和全世界都希望到2050年实现碳中和. 氢(H2)因其高能量密度而成为一种有吸引力的替代能源.8 x 106 kJ/kg)，是汽油的三倍. 此外，它在使用时不会产生碳排放. 因此，“绿色”H2 零碳燃料是否使用可再生能源发电(e.g.(太阳能). 用它, 澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司得到了一种高密度的燃料，不会产生温室气体, 无论是生产还是消费. 绿色H2 是一个双赢的提议!
为可持续的未来而创新
澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司正在带来能力，为扩大大学开发的绿色H的规模创造未来2 技术.
澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司的模型, 哪一种方法是开发概念验证，然后进行试点和大规模操作, 澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司为能源部(DOE)的盐废物处理设施设计和操作的放射性废物处理过程受到高度赞扬，这就是成功应用的例证, 在艾肯, 南卡罗来纳.
绿色H的传统方法2 生产-电解水
H的产量2 在环境温度下电解水需要使用来自可再生能源的电力. 在这个过程中，大约需要45千瓦时到55千瓦时的电力来生产1公斤的绿色氢2. 这个过程的效率是60%, 哪一种可以通过使用催化剂提高到70%.
三种水电解方法如下:
- 碱性(KOH)电解槽(AE)
- 操作压力:1bar ~ 30bar
- 最成熟，并广泛应用于化肥和氯气工业
- 质子交换膜(PEM)电解槽
- 操作压力:30bar ~ 60bar
- 相对较小，但可以灵活操作
- 需要高纯度的水，需要配备去离子器
- 使用昂贵的催化剂(Pt, Ir)和寿命短的膜材料
- 固体氧化物2)电解槽
- High temperature (> 600 ºC) steam electrolysis, requires one-third less electricity than AE or PEM
- 使用陶瓷材料
- 不商业化(但核能的热源可能使其商业化)
实现绿色H的途径2 产品处于研发阶段
H有六种可行的绿色技术2 处于不同研发阶段的一代. 这些技术从最可行到最不可行分列如下.
1. 光催化水裂解
光催化H2 生产是利用合适的光催化剂将太阳能转化为化学能的过程. 染料(伊红Y)敏化的碳纳米管(CNTs)和带有Pt助催化剂(稳定染料)的还原氧化石墨烯(rGO)已被报道为H的有效催化剂2 可见光照射下的生产.
2. 光电化学水分解
基于光化学的氢直接转化2O变成H2 和O2 Gas将光伏系统(光收集)和电解槽(水分解)结合成一个单一的单片设备.
3. (双相)蒸汽微粒光催化
双相颗粒光催化系统由光热-光催化一体化材料组成，利用烧焦的木质基材将液态水转化为水蒸气(通过光热蒸腾效应)。. 蒸汽同时被分解成H2 和O2 光催化剂(如.g.， Co或cu /MoS2)在光照下装载在木头上，而不消耗额外的能量.
4. Photoreforming
H的过程2 由各种有机化合物(称为氧合物或牺牲剂)如甲醇产生的光, 乙醇, 氨基酸和蛋白质, 生物质原料, 脂肪族和芳香族化合物, 化石燃料, 一氧化碳, 乳酸和TiO2 CdS催化剂称为光重整.
采用甲醇作为牺牲剂:
以乙醇为牺牲剂:
5. 利用共振耦合纳米技术分离水分子
通过在单分子水平上选择性地注入隧道电子，实现了水分子共振增强振动激发和电子激发两种解离途径, 根据以下反应路径产生不同的解离产物:
结合上述方程i. 和第二.，澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司得到方程iii. 如下:
最后，两个氢离子结合形成一个氢分子，如式iv所示:
6. 模拟光合作用
植物(自然)光合作用的第一阶段是利用阳光将水分子分解成氧气, 氢离子, 和电子. 这个反应是由位于光系统ii中心的一个钙离子和四个锰离子组成的高活性簇催化的——这是一组复杂的蛋白质和其他化学物质. 科学家们模拟了自然界的光系统II，用有机化合物包围的锰基催化剂来分解水.
从六个过程来看, 以上, 澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司的大学合作将使最有可能发展成为可行的H2 并通过正式的提案请求(RFP)流程利用它来确保技术开发资金. 资金来源可以是联邦政府.g.美国能源部(Department of 能源)或州政府(i.e.(加州能源委员会).
氢能委员会估计，到2030年, 230太瓦时至250太瓦时的剩余太阳能和风能可以转换为H2. 据报道，到2050年，能源消耗总量的20%可能来自H2.
澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司渴望接受实现碳中和未来的挑战. 澳门新葡新京-澳门新葡新京（官方网站）有限公司在开发概念验证，然后进行试点和大规模运营方面的成功记录，展示了从新兴技术到日常使用的道路. 这就是创新者创造更美好世界的方式.