【壓縮機(jī)網(wǎng)】近日，巴登-符騰堡合作州立大學(xué)曼海姆分校（DHBW Mannheim）啟動(dòng)了“PROKOREI H2”研究項(xiàng)目，旨在讓家庭和企業(yè)更容易參與能源轉(zhuǎn)型。該項(xiàng)目開發(fā)了一種新型電化學(xué)壓縮機(jī)，可在不使用噪聲較大的電機(jī)和易磨損機(jī)械部件的情況下，對氫氣進(jìn)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(yùn)輸氫氣或?qū)⑵鋬?chǔ)存在儲(chǔ)罐中——無論是在汽車、企業(yè)還是住宅中——都必須對其進(jìn)行大幅壓縮。傳統(tǒng)壓縮機(jī)通常采用機(jī)械活塞或泵，但這些設(shè)備往往噪聲較大、維護(hù)需求高、占地面積大，并且存在潤滑油污染氫氣的風(fēng)險(xiǎn)。

　　新思路：用電代替活塞

　　DHBW Mannheim電化學(xué)研究集群ELCH的Sven Schmitz教授、Volker Schulz教授和Wilhelm Wiebe博士，通過PROKOREI H2項(xiàng)目——即“用于氫氣壓縮與純化的電化學(xué)壓縮機(jī)原型制造”——采取了一種全新的技術(shù)路線。他們正在開發(fā)一種電化學(xué)氫氣壓縮機(jī)（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(tuán)隊(duì)這項(xiàng)研發(fā)的關(guān)鍵創(chuàng)新在于，該壓縮機(jī)沒有任何運(yùn)動(dòng)部件。氫氣通過一種特殊的超薄膜進(jìn)行遷移，系統(tǒng)因此幾乎不存在機(jī)械磨損，并可輕松實(shí)現(xiàn)200 bar的壓力，最高還可選擇達(dá)到800 bar。該技術(shù)還有一個(gè)重要的實(shí)際優(yōu)勢：只有純氫能夠穿過這層膜，因此雜質(zhì)會(huì)被自動(dòng)過濾。這一點(diǎn)尤為重要，因?yàn)榧词箻O少量雜質(zhì)，也可能損壞敏感的燃料電池。

　　構(gòu)建能源獨(dú)立住宅的重要組成部分

　　得益于緊湊且模塊化的設(shè)計(jì)，EHC可以根據(jù)不同需求靈活調(diào)整。它并不僅面向大型工業(yè)應(yīng)用。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Sven Schmitz教授強(qiáng)調(diào)：“借助這種可擴(kuò)展的電化學(xué)壓縮機(jī)，我們希望未來讓每個(gè)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(chǎn)生的剩余電力，通過電解槽制取“綠色氫氣”。隨后，曼海姆團(tuán)隊(duì)開發(fā)的壓縮機(jī)可確保這些氫氣以安全、潔凈且節(jié)省空間的方式儲(chǔ)存在家庭儲(chǔ)氫罐中。在需要時(shí)，再將氫氣重新轉(zhuǎn)化為電力或熱量，從而為個(gè)人能源自給自足提供理想方案。

　　從實(shí)驗(yàn)室走向批量生產(chǎn)

　　PROKOREI H2項(xiàng)目旨在彌合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室研究與實(shí)際應(yīng)用之間的差距。項(xiàng)目目標(biāo)是推動(dòng)這一創(chuàng)新壓縮機(jī)從技術(shù)開發(fā)逐步邁向市場成熟，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)商業(yè)推廣。項(xiàng)目還得到了來自產(chǎn)業(yè)界的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)支持和技術(shù)轉(zhuǎn)化導(dǎo)師指導(dǎo)。

　　項(xiàng)目轉(zhuǎn)化導(dǎo)師Thilo Schenk博士表示：“在同一個(gè)電化學(xué)過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓縮和純化，有望顯著簡化工業(yè)應(yīng)用流程，并使其效率高于現(xiàn)有方法。作為轉(zhuǎn)化導(dǎo)師，我希望幫助項(xiàng)目識(shí)別并對接合適的企業(yè)，從而推動(dòng)技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模化和批量生產(chǎn)。”

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

　　通過這項(xiàng)面向未來的技術(shù)，DHBW Mannheim再次展示了其作為應(yīng)用導(dǎo)向型研究重要合作伙伴的作用，也表明未來的能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)開始在當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)室中逐步成形。

　　該項(xiàng)目將在“創(chuàng)新技術(shù)原型資助”計(jì)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(xué)、研究與藝術(shù)部，以及巴登-符騰堡州經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)與旅游部。