PPPL获得500万美元，用于领导一个专注于清洁氢的能源地球研究中心

减轻气候变化的影响将需要各种创新和大量的独创性。现在，由普林斯顿大学管理的美国能源部（DOE）普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）领导的新中心将通过促进对基于等离子体的清洁氢生产的理解来帮助这些努力。

PPPL被选中领导美国能源部能源地球射击研究中心（EERC），作为氢射的一部分，旨在将氢的成本降低80%。在美国能源部科学办公室的资助下，EERC支持基础研究，以加速突破，以支持能源地球射击倡议，该计划将科学家聚集在一起，帮助实现和推进国家气候和经济竞争力目标。

鞠一光

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弗兰克·沃伊切霍夫斯基

该奖项在四年内提供500万美元，用于研究等离子体（构成可见宇宙99%的带电第四物质状态）的使用，以生产氢气，无碳燃料以及化学品和材料制造中使用的常见原料。PPPL管理首席研究物理学家、普林斯顿大学机械与航空航天工程教授Robert Porter Patterson的Ju一光将领导PPPL的EERC项目。

该中心是实验室努力使其研究多样化的一部分。虽然PPPL仍然是聚变发展背后的科学和工程领域的世界领导者，但它现在正在利用其在低温等离子体方面的专业知识来推进低碳排放技术，以实现可持续和有竞争力的美国制造业。

PPPL研究人员将其描述为“电制造”，这一新兴的研究领域研究了用清洁电力代替化石燃料提供的能量的方法，包括在几种工业过程中使用等离子体。新的工作分支位于更大的应用材料和可持续发展科学（AMSS）理事会内，该理事会由PPPL的高级战略顾问兼AMSS副实验室主任Emily A. Carter领导。

“能源地球射击的想法是 1960 年代大胆创新计划努力的变体，因为该国正在动员以实现生产大量清洁能源的宏伟目标，”卡特说，他也是格哈德 R. 安德林格能源与环境教授;普林斯顿大学安德林格能源与环境中心机械和航空航天工程教授，应用和计算数学教授。

“70年来，PPPL一直被称为聚变研究的地方，我们仍然是，”她说。“但几年前，PPPL科学家意识到实验室的专业知识也有助于改善许多涉及等离子体的工业过程。生产氢气可能是其中之一。

PPPL领导能源地球研究中心专注于清洁制氢

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寻求清洁制氢的范式转变

EERC将被称为等离子体增强制氢科学中心（PEHPr），实验将在PPPL和普林斯顿大学进行。该中心将探索使用最终由可再生电力产生的催化剂和等离子体来生产氢气。

等离子体技术可以取代目前合成氢分子的方法，这些方法主要依赖于天然气的蒸汽重整，天然气会排放大量的二氧化碳。研究人员使用一种称为甲烷热解的过程来产生固体碳，从而有效地储存碳。他们还使用一种称为“干重整”的过程将甲烷改造成合成气。

“你可以从等离子体中的热电子中获得比今天燃烧甲烷技术更高的温度，”Ju说。“这使我们能够在不产生碳排放的情况下更有效地以更低的成本生产氢气。

这项工作可以通过为低成本的电气化氢气生产带来节能的、等离子体介导的催化过程，导致清洁氢生产的范式转变。

培训绿色能源生产领域的未来世界领导者

该中心的部分工作还将包括教育公众了解他们的发现并吸引新的研究人员到该领域。“我们有一个伟大的团队，我们很高兴有机会参与这样一个重要的项目。我们计划鼓励高中生和大学生申请与氢相关的暑期实习，以帮助培训世界未来的绿色能源生产领导者，“Ju说。“我们还将组织研讨会和暑期学校，向行业和公众传播我们的发现。

如果美国能源部的氢能注射™目标得以实现，情景表明清洁氢的使用量至少增加了五倍。美国行业估计显示，到2050年，二氧化碳排放量减少16%，到2030年收入将达到1400亿美元，就业岗位将达到70万个。实现Hydrogen Shot™成本降低80%的目标还可以打开氢气的新市场，包括钢铁制造，清洁氨，储能和重型卡车。

除了Hydrogen Shot™之外，PPPL还将获得100万美元，与橡树岭国家实验室领导的另一个EERC合作。该中心将成为更大的工业热射的一部分，该中心专注于使用清洁电力而不是化石燃料来产生许多工业过程所需的热量。

其他能源地球镜头包括长期存储镜头，碳负射，增强型地热射门，浮动海上风射和清洁燃料和产品射门。

有关获奖者的更多信息，请参阅 DOE 公告。

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PPPL位于新泽西州普兰斯伯勒的普林斯顿大学福雷斯特尔校区，致力于创造有关等离子体（超热带电气体）物理学的新知识，并为聚变能的产生开发实用的解决方案。该实验室由美国能源部科学办公室的大学管理，该办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者，正在努力解决我们这个时代一些最紧迫的挑战。有关更多信息，请访问 https://energy.gov/science。