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尿居然是燃料电池

来源:梅赛德斯 时间:2025/2/16

海洋大学的科学家开发了一种依靠尿素运行的燃料电池,尿素是一种历史上从尿液中蒸发的化学物质,但现在是由氨合成的。1几年前我们展示过类似的东西,通常标题是“尿动力!”但是他们使用非常昂贵的催化剂,比如铂。研究人员已经找到了更经济的方法。他们将尿素描述为“一种广泛应用于肥料中的富氮分子,也大量存在于废水中”——也就是尿液。这是另一个停止浪费的好理由。

满足社会不断增长的能源需求,同时努力实现可持续发展目标已成为一项全球性挑战,科学家正在探索各种技术来生产可替代化石燃料的清洁可再生能源。除了风能和太阳能,使用燃料电池的电化学方法也很有吸引力,因为它们代表了一种紧凑、安静、环保的发电方式。

直接尿素燃料电池(DUFCs)是一种特殊类型的燃料电池,通过分解尿素来发电,尿素是一种广泛应用于化肥中的富氮分子,也大量存在于废水中。然而,燃料电池需要催化剂才能发挥作用;这些都是精心挑选的材料,有助于必要的化学反应。不幸的是,就DUFCs而言,已知性能最好的催化剂是用贵金属如铂制成的。

“值得注意的是,DUFCs可以同时用于多种目的。它们可以发电,同时也有助于处理充满尿素的废水,在这个过程中提供清洁的水。这些特性使DUFCs成为无法获得稳定电网的偏远地区的通用选择,如农村地区、船舶甚至太空任务。”

但是从废水中提取尿素要比从尿液中提取尿素困难得多,从尿液中提取尿素已经有几千年的历史了,是通过在太阳能锅里煮沸或蒸发来完成的。这可能是另一个非常好的理由,让我们在家里有尿液分离的厕所,特别是在这个能源不安全和价格高的时代。不难推断,这里有一些真正的优势。

比较一下太阳能和太阳能。你需要昂贵的大电池来储存阳光,但你可以在一个水箱里储存尿液,无论白天还是晚上,夏天还是冬天。然后你把它泵入你的尿动力燃料电池,当你需要它的时候你就有电了。

进一步推断,我们可能会有燃料电池驱动的汽车,当你到达高速公路休息站时,你可以在不同的油泵加油,这是尿液的主要收集器。这并不是说我们不习惯将尿素加入我们的汽车:梅赛德斯BlueTEC发动机中使用的柴油废气流体(DEF)只是尿素和水以及DEF的制造商不得不向车主发出警告不要在DEF罐里撒尿。

这并不完全是一个笑话,而是我们目前将尿液和粪便混合并用饮用水冲走的系统是如此糟糕的一个想法的另一个原因。它们都是使用了几千年的宝贵资源。我们只是在最后年浪费了它们,只是因为我们有了最后年哈伯-博世制氨技术来自天然气。我们最近看到了英国天然气价格飙升时发生的情况:他们停止生产肥料耗尽了工业二氧化碳。

面对气候危机,我们一直在反思一切。是时候重新思考我们的管道系统,从我们现在稀释和冲走的资源中获取价值了。拥有不是来自化石燃料的替代尿素来源是有意义的;事实上,我们可能从中获得电力是一个巨大的奖励。

文章来自于国立韩国海洋大学,,

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