廢雞毛可制燃料電池膜
時間：2023-10-26 來源：科技日報
由雞羽毛中的角蛋白生產出的膜，用于燃料電池。來源：蘇黎世聯邦理工學院/南洋理工大學
科技日報記者 張佳欣
家禽產業每年約有4000萬噸廢棄雞毛被焚燒，這不僅會釋放大量二氧化碳，還會產生二氧化硫等有毒氣體。日前，瑞士蘇黎世聯邦理工學院和新加坡南洋理工大學的研究人員表示，他們正在利用雞毛使燃料電池更具成本效益和可持續性。
研究人員從雞毛中提取角蛋白，并將其轉化為被稱為淀粉樣纖維的超細纖維。這些角蛋白纖維可用于燃料電池的膜中。
燃料電池利用氫氣和氧氣產生無二氧化碳的電能，僅釋放熱量和水，未來可作為一種可持續的能源發揮重要作用。每個燃料電池的核心都有一層半透膜，它允許質子通過，但會阻止電子，迫使它們通過外部電路，從陽極流向陰極，從而產生電流。
在傳統的燃料電池中，這些膜都是使用有毒的化學物質制造的，這些化學物質價格昂貴且不會在環境中分解。研究團隊新開發的膜主要由生物角蛋白組成，這種生物角蛋白對環境友好，可以大量獲得，比如雞毛中90%是角蛋白，在實驗室制造的膜已經比傳統膜便宜了約三分之二。
研究人員表示，這種新膜不僅可以用于燃料電池，還可以用于水的分解。在電解過程中，直流電通過水，導致氧氣在陽極上形成，而氫氣在陰極上逸出。純水的導電性不足以完成此過程，通常需要添加酸。然而，這種新膜對質子是可滲透的，因此即使在純水中，也能使粒子在陽極和陰極之間遷移。
下一步，研究人員將探索角蛋白膜的穩定性和耐用性，并在必要時進行改進。
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