作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2023/10/26 11:30:56
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废鸡毛可制燃料电池膜

 

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由鸡羽毛中的角蛋白生产出的膜,用于燃料电池。来源:苏黎世联邦理工学院/南洋理工大学

家禽产业每年约有4000万吨废弃鸡毛被焚烧,这不仅会释放大量二氧化碳,还会产生二氧化硫等有毒气体。日前,瑞士苏黎世联邦理工学院和新加坡南洋理工大学的研究人员表示,他们正在利用鸡毛使燃料电池更具成本效益和可持续性。

研究人员从鸡毛中提取角蛋白,并将其转化为被称为淀粉样纤维的超细纤维。这些角蛋白纤维可用于燃料电池的膜中。

燃料电池利用氢气和氧气产生无二氧化碳的电能,仅释放热量和水,未来可作为一种可持续的能源发挥重要作用。每个燃料电池的核心都有一层半透膜,它允许质子通过,但会阻止电子,迫使它们通过外部电路,从阳极流向阴极,从而产生电流。

在传统的燃料电池中,这些膜都是使用有毒的化学物质制造的,这些化学物质价格昂贵且不会在环境中分解。研究团队新开发的膜主要由生物角蛋白组成,这种生物角蛋白对环境友好,可以大量获得,比如鸡毛中90%是角蛋白,在实验室制造的膜已经比传统膜便宜了约三分之二。

研究人员表示,这种新膜不仅可以用于燃料电池,还可以用于水的分解。在电解过程中,直流电通过水,导致氧气在阳极上形成,而氢气在阴极上逸出。纯水的导电性不足以完成此过程,通常需要添加酸。然而,这种新膜对质子是可渗透的,因此即使在纯水中,也能使粒子在阳极和阴极之间迁移。

下一步,研究人员将探索角蛋白膜的稳定性和耐用性,并在必要时进行改进。


 
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