设置无膜电解槽来破坏水的分裂

瑞士的研究人员通过设计避开了阻碍可持续水分解的膜成本问题一种没有膜的装置．

在传统的水裂解电解槽中，氢在阴极形成，氧在阳极形成，离子导电聚合物膜位于两个电极之间。膜的重要作用之一是通过将两种气体分开来防止爆炸。然而，以Nafion最为知名的这些聚合物膜生产成本昂贵，需要定期更换。而且因为它们只在高酸度下稳定，所以只能与昂贵的金属如铂或铱一起工作。

现在由德美特里Psaltis瑞士洛桑联邦理工学院的研究员开发了一种无膜电解器。在该装置中，两个平行电极板上涂有析氢和析氧催化剂。两块板块之间的距离不到几百微米;这个微小的间隙是设备工作的关键。当电解液在催化板之间流动时，氢和氧在相应的电极上进化。这些气体不会混合，因为狭窄通道中的升力将它们推向它们形成的壁面。这被称为Segré-Silberberg效应。

然后每个产品都可以在专门的网点收集。“我们发现，根据电解质流动的速度，我们可以得到有效的分离，”团队成员Mohammad Hashemi解释道。“氢气中的氧气含量不到4%，低于爆炸安全限值。”

“在这项研究中所追求的非常优雅的想法是，没有膜，因此除了电解质导电性本身之外，pH稳定性和电阻都没有问题，”评论道汉Gardeniers他在荷兰特温特大学的研究涉及小型化化学合成。中性电解质的腐蚀性较小，因此可以使用更便宜的催化剂。

这种微流控装置提供了一个很有前途的概念证明，该小组现在正在扩大它的规模。由于唯一需要保持小尺寸的是电极之间的距离，他们正在试验高表面积的平面电极，可以用作狭窄电解质通道的侧壁。

化学工程师,丹尼尔·埃斯波西托“如果研究人员成功地展示了模块化、规模化的原型，这一概念将成为可再生氢生产领域真正的颠覆性技术。”