2025-08-03 05:54来源:本站
苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的科学家们发现了一种用鸡毛制造氢燃料电池关键部件的方法,这一绝妙的想法可以一次跨越可再生能源的两个障碍。
氢燃料电池既可以产生零排放的能源,也可以产生一种类似于柴油的易挥发的便携式燃料,但目前它们是用所谓的“永久化学物质”制造的,这些化学物质在一定数量上是有毒的,而且不能以任何方式进行生物降解。
另一方面,鸡肉是食物供应的宝贵组成部分,但每年有4000万公吨的羽毛作为废物焚烧,产生二氧化碳和其他有毒气体。
在这里,ETH的团队与新加坡南洋理工大学合作,提出了一个绝妙的解决方案,用羽毛代替化学物质,从而以两种不同的方式保护了两端的环境,并有可能降低采用氢的成本。
苏黎世联邦理工学院食品和软材料教授Raffaele Mezzenga说:“我花了几年时间研究将食物垃圾用于可再生能源系统的不同方法。”
他补充说:“我们的最新开发完成了一个循环:我们将一种物质在燃烧时会释放二氧化碳和有毒气体,并在不同的环境中使用:通过我们的新技术,它不仅取代了有毒物质,而且还阻止了二氧化碳的释放,减少了整个碳足迹循环。”
燃料电池通过分离水中的氢和氧来制造氢燃料。燃料电池的核心是一层半透膜,它允许质子通过,但留下电子通过外部电路从带负电荷的阳极逃逸到带正电荷的阴极,从而产生可以用来发电的电流。
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鸡毛由90%的角蛋白组成,角蛋白是我们头发和指甲中的一种蛋白质,Mezzenga等人通过一种环保的方式将羽毛分解,将其转化为一种名为淀粉样原纤维的超细纤维。原纤维可以用来制造燃料电池正极和负极之间的膜,比合成材料便宜三倍。
但更好的是,这种纤维膜还可以用来制造纯氢(就像没有2和O的氢一样),这在地球上是不存在的,但它可以像柴油燃料一样用来为飞机和火车等重型机械提供动力。
在这种情况下,电流直接通过水,这是电解方法的一部分。在燃料电池内部的条件下,这次氧气从带正电的阳极逸出,氢从带负电的阴极逸出。在这种情况下,即使是纯水,这种膜也允许质子通过,而纯水的导电性通常不足以进行电解。
据苏黎世大学出版社报道,研究人员的下一步将是研究他们的角蛋白膜的稳定性和耐用性,并在必要时对其进行改进。研究小组已经为这种膜申请了联合专利,现在正在寻找投资者或公司来进一步开发这项技术并将其推向市场。