利用鋁罐海水和咖啡因 麻省理工創新氫燃料生成技術

編譯／Cynthia

麻省理工學院（MIT）工程師團隊最近推出一項突破性的氫燃料發電機，這台裝置能夠利用鋁罐、海水和咖啡因來產生氫氣，主要目的是解決傳統氫燃料電池在使用過程中產生的排放問題，並提供一種安全、無排放的氫氣來源。其核心技術是利用鋁與海水的化學反應來生成氫氣，而咖啡因中的成分則進一步提高反應的效率。這項技術不僅有望帶來環保效益，還可能對未來的能源技術產生深遠影響。

氫氣生產的挑戰

氫氣是宇宙中最豐富的元素，但在地球上大規模生產氫氣仍面臨不少挑戰。傳統的氫氣生產方法，例如從水或碳氫化合物中提取氫，通常會伴隨有害的排放物質，這使得氫燃料電池的環保效果大打折扣，所以要實現清潔能源的目標，需要尋找一種既能高效產氫又不造成排放的方法。

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鋁與海水反應的挑戰

鋁是地球上豐富的資源，與海水反應可以產生氫氣，而普通鋁在空氣中暴露後，會形成一層氧化層，這層氧化層會阻礙鋁與海水的化學反應。雖然理論上鋁和海水的反應能產生氫氣，但在實際操作中，團隊必須解決這層氧化層所帶來的阻礙，才能有效地生成氫氣。

解決鋁氧化層的創新方法

為了解決鋁表面氧化層的問題，麻省理工學院團隊採用鎵銦（Gallium-Indium）來處理鋁。這種方式能去除鋁上的氧化層，並防止新的氧化層形成。經過處理的鋁能在五分鐘內產生高達400毫升的氫氣。這項技術突破大幅提升氫氣生成效率，展現使用鋁和海水生成氫氣的實際潛力。

成本與回收的挑戰

雖然鎵銦對鋁的處理至關重要，但這些材料既稀有又昂貴。麻省理工學院 團隊發現，這些合金可以從海水中回收並重複使用，這有助於降低成本。在回收過程中，濾過的海水中的離子會在鋁表面堆積，從而減慢反應速率。這項挑戰需要進一步研究和改進，以確保這項技術的經濟性和可持續性。

咖啡因成分提升氫氣生成

為了提高氫氣的生成效率，麻省理工學院團隊在實驗中加入咖啡因中的成分，如咪唑（Imidazole），它的分子結構能穿透鋁表面，增加反應的有效面積，進而加快氫氣的生成速度。這項意外發現顯著提高氫氣的產量，也顯示出咖啡因成分在氫氣生產中的潛在應用價值。

未來應用與展望

麻省理工學院團隊計劃將這項技術應用於小型水下裝置中進行實地測試，來驗證其實用性。他們預計，40磅（約18.14公斤）的鋁將能提供足夠的氫燃料，讓裝置在海中運行30天。未來這項技術有望擴展到各類交通工具，為清潔能源發展提供全新的解決方案。

資料來源：ExtremeTech

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