幾個世紀(jì)以來,“緩慢而穩(wěn)定的贏得比賽”這句格言經(jīng)受住了時間的考驗——但這只是基于一個電力、能源效率、碳足跡和氣候危機(jī)的概念都不存在的時代。然而,在21世紀(jì),我們都太熟悉這些概念了;游戲已經(jīng)改變了。拯救地球的競賽已經(jīng)開始,緩慢和穩(wěn)定將不再是獲勝的策略?,F(xiàn)在發(fā)生的事情正在不斷造成傷害。
要阻止氣候危機(jī)升級,并開始扭轉(zhuǎn)其影響,就需要加速解決方案的實施,為實現(xiàn)一個凈零、完全可持續(xù)的世界做出重大貢獻(xiàn)。事實上,美國能源部(DOE)最近發(fā)起了一項氫能地球發(fā)射計劃(Hydrogen Energy Earthshots Initiative),旨在促進(jìn)可靠的清潔能源發(fā)展和可負(fù)擔(dān)性。要實現(xiàn)這一愿景,不僅要加快研發(fā),還要以一定的成本提供大規(guī)模解決方案,讓這些解決方案為大眾所接受、所吸引和所利用。
其中一個主要重點是通過加快水電解槽技術(shù)的開發(fā)和制造,生產(chǎn)綠色氫能源。美國國家可再生能源實驗室(NREL)、洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)與Chemours公司先進(jìn)性能材料(APM)實驗室正在開展一項充滿希望的合作,并處于行業(yè)領(lǐng)先地位,與其他提供獨特能力的貢獻(xiàn)者一起,包括勞倫斯伯克利國家實驗室、桑迪亞國家實驗室、愛達(dá)荷國家實驗室和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。這項名為“用于水電解質(zhì)的薄、低交叉質(zhì)子交換膜的性能和耐久性研究”的項目,源于美國能源部能源材料網(wǎng)絡(luò)的氫聯(lián)盟,并由美國能源部的氫和燃料電池技術(shù)辦公室提供資金。該項目致力于開發(fā)一種商用的PEMWE專用膜,通過解決PEMWE技術(shù)的關(guān)鍵缺口,實現(xiàn)增加能源供應(yīng)、降低能源成本和環(huán)境影響的宏偉目標(biāo),并快速解決目前和未來的需求。
PEMWE計劃的目標(biāo)是實現(xiàn)電力效率和負(fù)載跟蹤能力、膜強(qiáng)度和透氣性、安全操作的最佳平衡,并確保其靈活性,使其在各種應(yīng)用中都具有可行性和優(yōu)勢。每個核心合作伙伴都發(fā)揮著獨特的優(yōu)勢,為更大的整體做出貢獻(xiàn)。NREL擁有高度先進(jìn)的PEMWE測試能力和診斷能力,LANL在PEM耐久性的測定和研究方面處于領(lǐng)先地位,Chemours帶來了Nafion?全氟磺酸聚合物的生產(chǎn),并擁有當(dāng)今最大的水電解膜供應(yīng)鏈。與能源部的其他實驗室一起,該項目代表了科學(xué)、技術(shù)、數(shù)據(jù)和制造專業(yè)知識的頂峰。
Chemours公司的先進(jìn)性能材料業(yè)務(wù)已經(jīng)生產(chǎn)Nafion膜數(shù)十年,隨著新材料和新發(fā)現(xiàn)的涌現(xiàn),科學(xué)和生產(chǎn)不斷發(fā)展,為氫經(jīng)濟(jì)帶來更大、更好的機(jī)會?,F(xiàn)在,第一次在PEMWE領(lǐng)域擁有了高度專業(yè)化的測試,加上其他合作者的廣泛、高度相關(guān)的經(jīng)驗,這讓其團(tuán)隊非常興奮。正是所有這些專業(yè)知識和資源深度的結(jié)合,使其能夠真正快速地找到解決方案,并建立基金會,使它們在實驗室之外的應(yīng)用變得可行——而不僅僅是少數(shù)精英群體能夠獲得并負(fù)擔(dān)得起它們。這將對全人類環(huán)境健康和生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。
雖然這個項目主要集中生產(chǎn)綠色氫能源的膜技術(shù),但它不是在憑空而來。參與的團(tuán)隊對氫能源將如何使用保持穩(wěn)定的愿景,特別是在燃料電池中,它可以為卡車、火車和其他運輸工具、到燃燒過程、綠色化學(xué)品的生產(chǎn)、燃料提煉等一切事物提供動力。此外,在改進(jìn)電解槽膜方面所學(xué)習(xí)到的知識將很有可能在未來造福于燃料電池膜和其他設(shè)備。
(素材來自:Chemours全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合)
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