牛粪可能使更清洁的氢气成为现实

科学家们表示，他们在生产可持续、高效氢燃料的竞赛中发现了一个意想不到的盟友——牛粪。根据伊利诺伊大学芝加哥分校工程师的最新研究，一种将动物粪便和其他农业副产品与太阳能和风能相结合的新方法可以将氢气生产的能源需求减少多达 600%。

氢燃料一直被视为一种极具前景的可持续能源，但目前大多数现有的生产系统仍然无法实现总体目标。这是因为将水分解成氢和氧分子（这一过程称为电解）所需的工业级电力通常只能通过燃烧煤炭和天然气等化石燃料来获得。然而，UIC 工程师最近想知道他们是否可以用生物炭替代昂贵、污染严重的燃料——这是一种富含碳的能源，可以通过将硫酸与农业、动物或污水废物混合而产生。他们的研究结果详见《细胞报告物理科学》上的一项新研究，看起来非常有希望。

论文合著者、博士后学者 Rohit Chauhan 在附带的声明中表示：“这些是世界纪录数字；这是迄今为止最高的。”

据报道，该团队从甘蔗壳、废纸、大麻和牛粪中提取的每种不同种类的生物炭都降低了电解所需的电力。但在这五种选择中，牛粪生物炭显然是赢家——将电力需求减少了 600%，仅为五分之一伏。在后续测试中，研究人员发现，他们可以使用比 AA 电池产生的电量更少的单个太阳能电池为牛粪辅助电解反应提供动力。这样一来，几乎 35% 的生物炭和太阳能源都转化为氢燃料。

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UIC 工程师兼研究负责人 Meenesh Signh 在一份声明中称这些发现“具有变革性”，并声称他们的团队首次证明这样的系统不仅是可行的，而且节能。

新方法仍然不是完全清洁的，因为燃烧生物炭会产生二氧化碳。尽管如此，研究人员规定，未来的设计可以结合设备来捕获产生的二氧化碳，甚至可以将副产品用于饮料碳酸化系统或生产乙烯以供制造。

“它不仅使生物废物的利用方式多样化，而且还能够清洁生产除氢气以外的不同化学物质，”论文共同第一作者 Nishithan Kani 在一份声明中进一步解释道。“这种廉价的制氢方式可以让农民实现能源自给自足，或创造新的收入来源。”