一项新研究的作者声称，第一个能够将氢气作为纯产物流生产的热力学可逆化学反应器代表了化学工业向前迈出的“转型”一步。

在学术期刊《自然化学》上描述的新型反应器通过固态储氧器在反应物流之间转移氧气，从而避免了混合反应气体。

该储罐设计为在反应气流遵循其反应轨迹时与反应气流保持接近平衡，因此保留了对其已暴露条件的“化学记忆”。

结果是产生的氢气是纯净的产物流，从而消除了最终产物昂贵分离的需要。

该研究由英国纽卡斯尔大学领导，研究人员来自达勒姆大学和爱丁堡大学以及法国的欧洲同步加速器辐射设施，并由工程和物理科学研究委员会（EPSRC）资助。

纽卡斯尔大学首席作者兼化学工程教授Ian Metcalfe教授说：

“化学变化通常是通过混合反应进行的，其中多种反应物混合在一起并加热。但这导致损失，反应物的不完全转化以及需要分离的最终产物混合物。

“通过我们的氢气记忆反应器，我们可以生产纯净的分离产品。您可以称其为理想的反应堆。”

氢是宇宙中最丰富的元素。通过水分子的分裂产生的能量，向可再生能源的转移导致了所谓的“绿色氢”的增加。

氢是一种清洁且有用的储能器，可以用作燃料，发电，并可以通过燃气网络进行存储和运输。

所有过程（无论是化学过程，机械过程还是电气过程）在热力学上都是不可逆的，并且效率比其他方法低。

这意味着在传统的化学反应器中，当产生氢气时，需要将其与其他产品分开，该过程既昂贵又耗能。

该小组描述了他们的新系统，展示了一种化学反应器，该反应器首次能够实现热力学可逆操作。

该系统使水和一氧化碳反应生成氢气和二氧化碳，该系统还可以防止碳以一氧化碳或二氧化碳的形式被带入氢气生产流，从而避免了产品的污染。

研究小组表明，将储层“翻转”起来就像一个开关，该系统表明有可能达到系统的高转化率，从而在反应器的任一端产生纯净产物二氧化碳和氢气。

“传统的制氢需要两个反应器和一个分离器，而我们的反应器在一台设备中完成所有步骤，”梅特卡夫教授补充道。

“虽然我们用氢气演示了这一概念，但记忆反应堆的概念也可以应用于其他工艺。”