科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的化學(xué)過(guò)程，將一種發(fā)出臭味的有毒氣體轉(zhuǎn)化為清潔燃燒的燃料。最近在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS可持續(xù)化學(xué)工程》上發(fā)表的一項(xiàng)研究詳細(xì)介紹了這一過(guò)程，它將硫化氫（更常見(jiàn)的稱為“下水道氣體”）轉(zhuǎn)化為氫氣燃料。硫化氫從糞便堆和下水道管道中排放出來(lái)，是工業(yè)活動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵副產(chǎn)品，包括提煉石油和天然氣、生產(chǎn)紙張和采礦。
本研究中詳述的過(guò)程使用相對(duì)較少的能源和相對(duì)便宜的材料--化學(xué)品硫化鐵和微量的鉬作為添加劑。除了聞起來(lái)像臭雞蛋外，硫化氫還具有很強(qiáng)的毒性，會(huì)腐蝕管道并損害遇到它的人的健康。
“硫化氫是工業(yè)和環(huán)境中最有害的氣體之一，”該研究的共同作者、俄亥俄州立大學(xué)化學(xué)和生物分子工程系副研究員秦朗說(shuō)。“而且由于這種氣體是如此有害，一些研究人員希望將硫化氫變成不那么有害的東西，最好是有價(jià)值的東西?！?/p>
這項(xiàng)研究是建立在同一研究小組以前的工作基礎(chǔ)上的，該小組使用一種叫做化學(xué)循環(huán)的工藝，即在高壓反應(yīng)器中加入金屬氧化物顆粒，在空氣和燃料之間沒(méi)有直接接觸的情況下燃燒燃料。該小組首先在煤和頁(yè)巖氣上使用化學(xué)循環(huán)，將化石燃料轉(zhuǎn)化為電能，而不向大氣中排放二氧化碳。最初的過(guò)程使用氧化鐵來(lái)分解化石燃料。
研究人員后來(lái)將這一概念應(yīng)用于硫化氫，并發(fā)明了SULGEN工藝，將硫化氫轉(zhuǎn)化為氫氣。研究人員發(fā)現(xiàn)，純粹的化學(xué)品硫化鐵在工業(yè)使用所需的大范圍內(nèi)表現(xiàn)并不理想。該研究小組一直在努力尋找其他廉價(jià)的化學(xué)品，以催化更多數(shù)量的轉(zhuǎn)化。這項(xiàng)研究表明，在硫化鐵中引入微量的鉬可能是一個(gè)有吸引力的選擇。這種材料相對(duì)便宜且容易獲得，使其成為大規(guī)模操作的一個(gè)有吸引力的選擇。
研究人員說(shuō)，將這種有毒氣體轉(zhuǎn)化為氫氣燃料創(chuàng)造了一種替代石油和天然氣的方法，而石油和天然氣是氣候變化的主要促成因素。
該研究的主要作者、俄亥俄州清潔能源研究實(shí)驗(yàn)室的一名研究生Kalyani Jangam說(shuō)：“現(xiàn)在說(shuō)我們的研究是否能取代現(xiàn)有的任何氫燃料生產(chǎn)技術(shù)還為時(shí)過(guò)早。但我們正在做的是調(diào)整這個(gè)分解過(guò)程，并從中制造出有價(jià)值的產(chǎn)品?！?/p>
對(duì)于這項(xiàng)最新的研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，鉬改善了硫化氫的分解，將其分成兩部分--氫燃料和硫磺。這項(xiàng)工作還處于科學(xué)進(jìn)程的早期階段--研究人員表明，該過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室中是有效的；工業(yè)層面的測(cè)試即將開(kāi)始。
秦朗說(shuō)：“大局是我們想解決有害氣體的問(wèn)題，我們認(rèn)為我們的化學(xué)循環(huán)過(guò)程將允許這樣做。而在這里，我們已經(jīng)找到了一種在實(shí)驗(yàn)室里做到這一點(diǎn)的方法，創(chuàng)造了這種增值的氫氣燃料?！?/p>
