原作者/洛桑联邦理工学院
编译/白丽媛
如今，世界各国都在加快应对气候变化的脚步，寻找化石燃料的替代品，并实现政府制定的能源转型目标，由此。可靠的可再生能源的需求正在快速增长。但是，在找到一种能够大规模储存可再生能源的方法之前，它还无法高效地并入电网。
「大多数形式的可再生能源都依赖于天气条件，这将导致它们提供的电力会有很大波动。」EPFL物理和分析电化学实验室（LEPA）的Danick Reynard博士说。「而电网的设计并不能应对这种波动。」（在马尔蒂尼安装的演示电动汽车的照片。来源：LEPA，2016年）氢气，因为可以不受天气影响，持续地提供能源，现在正受到越来越多的关注。LEPA的科学家多年来一直致力于研究清洁氢气生产和能源储存的双重挑战。他们刚刚推出了一种新系统，该系统将传统的氧化还原液流电池（目前最具前景的大规模固定式储能方法之一）与催化反应器结合起来，可通过流经电池的流体产生清洁的氢气。LEPA研发的系统与传统系统一样高效，但具备更出色的灵活性和储能能力，同时还能以较低成本生产清洁的氢气。与之相关的研究成果已发表在《Cell Reports Physical Science》上。氧化还原液流电池由被电化学电池隔开的两个槽组成。两种导电性很高的电解液（一种带正电荷，一种带负电荷）在槽中循环，并经过电池，触发电子交换的化学反应。这类电池以电化学形式储存能量，就像智能手机中使用的锂离子电池一样，但它们的寿命更长，具有灵活的能量生成和存储能力，这意味着它们可以快速响应电力供需波动。为了建立这一系统，LEPA的科学家们采用了传统的氧化还原液流电池，并通过添加两个催化反应器对其进行了增强。这些反应器通过流经储罐的流体产生氢气。Reynard表示：「氢气是通过一个催化过程产生的，该过程利用电池的能量将水分子分解为氢和氧两种组分。但是，只有在用于电池充电的能源是可再生的情况下，这种氢才能被认为是清洁的。」更大且灵活的存储容量
LEPA的技术在制氢和储能方面都有优势。对于传统的氧化还原液流电池，一旦充满电，就无法储存更多的能量。「然而，在我们的系统中，一旦电池充满电，它可以通过液体放电到外部反应器中。它们反过来产生氢，生成的氢可以储存下来供以后使用，从而释放出电池本身的储存空间。」Reynard说。LEPA系统所产生的氢气是纯净的，只需进行干燥和压缩以实现最佳储存。该系统也比传统系统更安全，因为它分开产生氧气和氢气，而不是同时，因此爆炸风险较小。LEPA的技术在运输领域中尤其有用。随着越来越多的司机选用电动汽车，对电力和清洁氢气的需求将激增。为这些车辆充电会给电网带来压力，并造成电网运营商难以规划的负荷峰值。Reynard表示：「根据瑞士联邦能源局（Swiss Federal Office of Energy）2020年的数据，运输部门占瑞士能源消耗的33%左右。我们的电池除了生产氢气外，还可以作为缓冲，以缓解用电需求的高峰。」原文链接：https://techxplore.com/news/2021-08-stations-combine-hydrogen-production-energy.html
新发现的酶可将空气转化为电能，提供新的清洁能源
