权力玩

随着汽油和家庭能源价格飙升，一个能够生产和储存氢气的系统，既可以为你的汽车提供燃料，也可以为你的家庭供暖，而且还能保持价格实惠和绿色环保，听起来就像是来自科技之神的礼物。

不幸的是，对驾车者和家庭来说，大肆吹嘘的氢能源经济仍然是一个难以实现的梦想，因为高成本和缺乏基础设施。

替代能源创新者ITM的权力该公司认为，部分解决方案可能在于其冰箱冰箱大小的国产电解液“绿盒子”(Green Box)。该装置将很快投入生产，利用水、太阳能或风能生产价格实惠的氢气，可以为汽车提供燃料，也可以为家庭提供动力。

ITM的首席执行官吉姆•希思科特(Jim Heathcote)表示，该系统克服了可再生能源的一个基本问题，无论是家用还是商用。

他声称，可再生能源并不能替代可靠的电网系统，而且如果没有存储，就无法实现。ITM的愿景是储存由风能、太阳能或非高峰电力产生的氢气。他说，你不可能在有风的时候才开工厂，风力普及率高的国家必须同时开化石燃料工厂，以防风力下降。因此，如果没有存储，可再生能源系统就无法工作。”

“我们要做的就是把这种间歇性的可再生能源变成有用的燃料。能源安全之战的基础在于我们能否让氢气在成本上与其他燃料竞争，而这正是我们正在尝试做的。

ITM公司技术的核心是一种聚合物膜，据称它优于现有的替代品。

Heathcote说，电解技术可能是困难的，因为它所需要的化学环境非常恶劣，这使得到目前为止不可能有低成本、耐用的电解槽。碱性电解液使用的液体电解质可以吸收产生的一些气体，使其具有潜在的爆炸性，并需要脱气厂额外的成本。酸性化学电解使用含氟聚合物膜来将氢和氧分离，但在这个过程中使用的聚合物和铂催化剂太昂贵了。

标准膜材料的成本约为250英镑/米²但ITM Power公司的薄膜生产成本约为2.5英镑/米²该公司声称。

ITM开发了一种新的材料，叫做离子导电性亲水交联聚合物，据称其价格仅为目前聚合物的1%，其高离子导电性可以提高气体产量。

这些材料一开始是液体，它们被倒入一个模具，并利用伽马或紫外线辐射进行交联。分子以3D的形式连接在一起，所以没有末端容易受到端链降解的影响，也不需要氟。“我们制造了一种低成本、耐用的聚合物，”希思科特说，“经过多年的测试，我们还无法确定它的失效模式。

“因为我们的材料一开始是液体，我们可以在聚合之前加入碱性成分或酸性成分，这样我们就摆脱了传统碱性电解的脱气过程和酸电解的铂。”

电解槽可能对运输产生重大影响。ITM正在与Roush Technologies公司合作，建立一个整合绿色盒子的系统，使汽车在使用相同的发动机切换到汽油之前，可以使用氢燃料行驶25英里(40公里)——这是美国的平均通勤距离。Roush正在改造以氢为燃料的内燃机。

希思科特声称，这种方法意味着将汽油发动机汽车转换为氢燃料汽车的成本很小。最昂贵的部分是油箱，售价3000英镑，随着量产可能会更便宜。希思科特说:“在不久的将来，燃料电池不太可能与内燃机竞争。”第一步是进化，而不是革命。如果你能用氢气行驶25英里，你将对我们对汽油的能源依赖产生显著影响，对排放也会产生显著影响。”

他还声称，电池替代品是不可持续的。“我们的一位科学家计算过，如果你想把汽车换成镍镉电池，你需要的镉量是地球上已知镉量的两倍多。在一个主要的汽车项目中，你会遇到镉的资源问题。

与rouh公司达成协议的最终目标是生产双燃料商用汽车，这种汽车比普通汽车更能使用氢燃料，因为它们可以携带更大的油箱。ITM与赫特福德郡大学的博士研究人员一起开发了一款氢燃料的福特福克斯，并计划很快推出一款加注机。

除了汽车，绿盒子还可以用于实现零碳住房，希思科特也将其描述为能源独立或电网独立。来自可再生能源的电力将被用来生产氢气，并装满一个丙烷式的储罐。一个单元就能产生足够的能量直接用于烹饪和加热，用在发电机中提供不依赖电网的电力，还能装满一辆汽车。

经过10到15年的研发，第一批系统将于今年投入商用。发射模型将能够在75巴的压力下产生氢气，足以填满希思科特设想的汽车燃料箱。他说，压力越高，成本就越高。商业公司可能想要一个较低的压力系统，但需要一个带氢气压缩机的系统，可以将压力提高到300巴。

ITM公司使用其技术独立计算了一个低压堆栈的成本，并声称该装置的成本为82英镑/千瓦。希思科特说:“如果它的效率是50%，持续一个小时，那么每千瓦时的氢将花费164英镑。”“但经济是通过生活成本来计算的——1万小时，每千瓦时的成本是3.28美分(不到2便士)。”“家庭电费从每千瓦时2便士到10便士不等。

ITM最初的目标市场将是为有兴趣减少能源依赖的地方当局和商业公司提供燃料的大型车辆，以及为无法在封闭仓库中使用化石燃料的叉车提供动力。

该公司还计划在2009年下半年投产1W-2W国产电解槽，用于为金属氢化物缸补充燃料。这可以与燃料电池一起使用，为基本电器提供备用电力，或者用户可以购买几个燃料电池，与太阳能电池板一起使用，为家用氢气供电。

尽管其他制造商也在生产电解液，但ITM公司声称他们的模式更经济实惠，也更环保，因为聚合物是由普通碳氢化合物制成的，不含氟，这将导致处理问题。

ITM对其电解技术的测试已经超过10年。耐久性和化学测试已经完成，压力测试正在进行中。

第一批燃料电池堆的功率密度约为每厘米1瓦²ITM声称其内部测试给出的功率密度超过了其他系统公布的数据。该公司没有透露具体的效率数据，但相信其技术将至少与现有的PEM(质子交换膜)替代品一样高效。

Heathcote说，将风能或太阳能转化为一种可储存且比化石燃料更便宜的燃料比整体效率更重要。主要驱动因素将是经济，而不是热力学。可行的氢经济的唯一问题是，最便宜的泵必须是氢泵。引用我参加的一个会议上的一位美国发言人的话，热力学是娘娘腔的。”

根据ITM的说法，随着家用和汽车的应用，氢能源可能是实际可再生能源的关键