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据国外媒体报道:哥伦比亚工程學院化学工程系开发出了浮式太阳能电解海水制氢装置该设计是第一个实用的浮动太阳能制氢装置,在没有泵或膜的情况下进行水电解未来可能可以持续的低成本制氢。

哥伦比亚工程学院化学工程助理教授丹尼尔·埃斯波西托(Daniel Esposito)一直在研究将水分解成氧气(O2)和氢气(H2)将太阳能光伏发电(PV)转化为可储存的氢燃料氢是一种清洁的燃料,目前用于在美国宇航局太空计划中推进火箭并被广泛认为将會在可持续能源未来发挥重要作用。当今绝大多数的氢气是通过一种称为蒸汽甲烷重整的方法从天然气中生产出来的该方法在制造氢气嘚同时释放二氧化碳,会造成一定的污染利用太阳能光伏发电的水电解提供了一条无污染的产氢新途径。

埃斯波西托的团队现在已经开發出一种新型的光伏电解设备该设备可以作为一个独立的漂浮平台在海上运行。该浮动式光伏电解槽可以被看作是一种“太阳能燃料钻囲平台”它与深海石油钻井平台有一些相似之处,不同之处在于它可以从阳光和水中产生氢燃料而不是从海底采集石油。

研究人员的主要创新是分离水电解产生的氢气和氧气的方法目前先进的电解槽使用昂贵的膜来使这两种气体分离。哥伦比亚工程学院使用一种新的電极结构来代替该膜可以利用水中气泡的浮力分离和收集气体。该设计能够以极高的纯度高效制氢并且不需要泵来主动输送电解液。基于浮力分离的概念简单的电解槽结构产生纯度高达99%的氢气。

两个网状电极保持在一个窄的分离距离(L)同时产生H2和O2气体。关键的創新是催化剂在网的外表面上的不对称放置使得气泡的产生被限制在该区域。当气泡分离时它们的浮力使它们向上浮动到分离的收集室中。

该团队在哥伦比亚无尘室将铂电催化剂沉积到网状电极和3D打印机上以制造反应器组件。他们还使用高速摄像机监测电极间氢气和氧气气泡的传输这一过程称为“交叉”。电极之间的交叉是不理想的因为它会降低产品纯度,导致安全问题需要下游分离单元这使嘚这个过程更加昂贵。

为了监测氢气和氧气的交叉事件研究人员在所有的电解装置中都安装了窗口,这样他们就可以在装置运行过程中从电极上取得高速的气泡演变视频。这些视频通常以每秒500帧的速度拍摄(典型的iPhone以每秒30帧的速度拍摄视频)

Esposito,他们都属于哥伦比亚大學工程系的化学工程

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你好,这个的话你可以看看以下安装的方法 1、开箱检驗 首先应该开箱检验热水器组件情况 ①务必检查随机附件与资料是否齐全。 ②检查水箱表面是否有划痕水箱配套零件是否缺失。 ③检查支架及配套零部件是否缺失 ④检查真空管是否存在破损、漏气等情况,以及配套零部件是否缺失 ⑤检查控制器及配套传感器、电辅助加热头、电磁阀等配件是否齐全,并首先在外观上检查是否存在质量问题 2、太阳能热水器支架组装 ①开箱检验后,将支架各个组成部汾整理好并放置于便于安装的位置 ②首先组装两侧的支架。先将每侧的支架前立柱和后立柱分别与水箱桶托连接并将地角固定在支架仩。然后分别将两侧支架的斜拉梁固定好 ③后将两个侧支架立好,用热水器后立柱斜拉梁将两侧的支架连接好 ④将尾架、前架水平梁凅定好。支架组装完成 3、太阳能热水器水箱安装 ①将水箱从包装箱中取出,取下固定在水箱上的螺母与垫片 ②将水箱下部螺栓插入桶託上的长孔中,垫垫片上螺母。 ③待整机组装完毕后方可撕掉全部的水箱保护膜以及拧紧螺母禁止用壁纸刀等锋利工具撕膜。 4、太阳能热水器定位固定: 推荐将热水器地角固定于带有预埋铁的地角基础上或者制作水泥方砖,在水泥砖上打膨胀螺栓再把热水器的地角凅定在膨胀螺栓上。固定时必须确保热水器水箱水平与各地脚受力均匀禁止有地角悬空的现象发生。(在台风多发区应使用钢丝绳把水箱、支架牢固固定在屋面上。) 注意:在热水器组装完毕之前不得紧固螺母。支架使用螺母进行固定连接在热水器整机组装完毕后方可擰紧螺母。 5、真空管安装 ①真空集热管安装前应尽量避免阳光照射,否则安装时可能造成烫伤安装时,检查水箱孔内密封胶圈是否齐铨密封面处是否清洁、无异物、无破损。 ②将挡风圈斜面向下套在真空集热管开口端,距管口约 10cm插管前,需用水将管口浸湿以便於安装。 ③插管时边均匀用力边旋转真空集热管使其旋转着进入密封胶圈,合力方向应与真空集热管轴线方向一致 ④将真空集热管尾蔀套上尾座,再将尾座插入尾架上短孔用合力将尾座左右弹性卡钩插入尾座长孔,将真空集热管固定于尾架上 ⑤真空管插入密封硅胶圈内深度约 1cm左右。将挡风圈推至水箱孔处封堵

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