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工業革命以來，能源對環境的影響一直是人們關注的問題。最近，這促使研究人員尋找清潔和可再生能源的可行選擇。
由於其可負擔性和環境友好性，氫是一種替代化石燃料的可行能源。然而，由於其低密度，氫難以有效運輸，許多車載制氫方法速度慢且能耗大。
來自中國科學院、北京大學和清華大學的研究人員研究了燃料電池中實時的按需制氫，這是一種安靜而清潔的能源。他們的研究結果發表在《可再生和可持續能源》雜誌上。
研究人員使用鎵、銦、錫和鉍的合金(金屬的組合)來產生氫。當合金遇到浸在水中的鋁板時，就會產生氫。這種氫與質子交換膜燃料電池相連，質子交換膜燃料電池是將化學能轉化為電能的燃料電池。
「與傳統的發電方式相比，質子交換膜燃料電池具有更高的轉換效率，」中國科學院和清華大學的劉靜教授說。它可以迅速啟動，悄無聲息地運行。此外，這一過程的一個關鍵好處是，它產生的唯一產品是水，這使它對環境友好。」
他們發現在合金中加入鉍對制氫有很大的影響。與鎵、銦、錫合金相比，鉍合金的制氫反應更穩定、更持久。然而，為了進一步降低成本和環境影響，能夠回收這種合金是很重要的。
「現有的反應後混合物分離方法存在各種各樣的問題，」劉說。「酸性或鹼性溶液可以溶解氫氧化鋁，但也會導致腐蝕和汙染問題。」
其他副產物去除方法難度大、效率低，氫氣反應過程的散熱問題也有待優化。一旦這些困難得到解決，這項技術就可以應用於從交通到便攜設備的各個領域。
「這種方法的優點是它可以實現實時和按需制氫，」劉說。「它可能為綠色和可持續能源時代提供了一種可能性。」
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