【壓縮機網】近日，巴登-符騰堡合作州立大學曼海姆分校（DHBW Mannheim）啟動了“PROKOREI H2”研究項目，旨在讓家庭和企業(yè)更容易參與能源轉型。該項目開發(fā)了一種新型電化學壓縮機，可在不使用噪聲較大的電機和易磨損機械部件的情況下，對氫氣進行純化和壓縮。

　　氫氣面臨的挑戰(zhàn)

　　“氫氣是未來的能源載體”——但DHBW Mannheim的Sven Schmitz教授所提到的這種環(huán)保氣體，也具有一些給研究人員和開發(fā)者帶來重大挑戰(zhàn)的特性。氫氣極易逸散，并且需要占用大量空間。為了高效運輸氫氣或將其儲存在儲罐中——無論是在汽車、企業(yè)還是住宅中——都必須對其進行大幅壓縮。傳統(tǒng)壓縮機通常采用機械活塞或泵，但這些設備往往噪聲較大、維護需求高、占地面積大，并且存在潤滑油污染氫氣的風險。

　　新思路：用電代替活塞

　　DHBW Mannheim電化學研究集群ELCH的Sven Schmitz教授、Volker Schulz教授和Wilhelm Wiebe博士，通過PROKOREI H2項目——即“用于氫氣壓縮與純化的電化學壓縮機原型制造”——采取了一種全新的技術路線。他們正在開發(fā)一種電化學氫氣壓縮機（EHC），能夠以完全靜音且高效率的方式壓縮氫氣，并在同一過程中完成純化。

　　曼海姆團隊這項研發(fā)的關鍵創(chuàng)新在于，該壓縮機沒有任何運動部件。氫氣通過一種特殊的超薄膜進行遷移，系統(tǒng)因此幾乎不存在機械磨損，并可輕松實現(xiàn)200 bar的壓力，最高還可選擇達到800 bar。該技術還有一個重要的實際優(yōu)勢：只有純氫能夠穿過這層膜，因此雜質會被自動過濾。這一點尤為重要，因為即使極少量雜質，也可能損壞敏感的燃料電池。

　　構建能源獨立住宅的重要組成部分

　　得益于緊湊且模塊化的設計，EHC可以根據不同需求靈活調整。它并不僅面向大型工業(yè)應用。項目負責人Sven Schmitz教授強調：“借助這種可擴展的電化學壓縮機，我們希望未來讓每個人都能夠使用氫能。”例如，未來私人家庭或小型企業(yè)可以利用自有光伏系統(tǒng)產生的剩余電力，通過電解槽制取“綠色氫氣”。隨后，曼海姆團隊開發(fā)的壓縮機可確保這些氫氣以安全、潔凈且節(jié)省空間的方式儲存在家庭儲氫罐中。在需要時，再將氫氣重新轉化為電力或熱量，從而為個人能源自給自足提供理想方案。

　　從實驗室走向批量生產

　　PROKOREI H2項目旨在彌合基礎實驗室研究與實際應用之間的差距。項目目標是推動這一創(chuàng)新壓縮機從技術開發(fā)逐步邁向市場成熟，并進一步實現(xiàn)商業(yè)推廣。項目還得到了來自產業(yè)界的實際經驗支持和技術轉化導師指導。

　　項目轉化導師Thilo Schenk博士表示：“在同一個電化學過程中同時實現(xiàn)壓縮和純化，有望顯著簡化工業(yè)應用流程，并使其效率高于現(xiàn)有方法。作為轉化導師，我希望幫助項目識別并對接合適的企業(yè)，從而推動技術成功實現(xiàn)規(guī)模化和批量生產。”

　　他與Horst Schultz共同參與項目支持。Horst Schultz是位于Altlu?heim的Museum AutoVision基金會創(chuàng)始人，該基金會已舉辦大型氫能展覽超過20年。

　　通過這項面向未來的技術，DHBW Mannheim再次展示了其作為應用導向型研究重要合作伙伴的作用，也表明未來的能源轉型已經開始在當地實驗室中逐步成形。

　　該項目將在“創(chuàng)新技術原型資助”計劃下獲得為期兩年的資金支持，資助方包括巴登-符騰堡州科學、研究與藝術部，以及巴登-符騰堡州經濟、勞動與旅游部。