無需脫鹽的海水制氫新法出現，朝真正可行的“綠氫”工業邁出關鍵一步
時間：2023-03-07 來源：科技日報
科技日報記者 劉霞
澳大利亞皇家墨爾本理工大學研究人員開發出一種新方法，可直接將海水分解成氫氣和氧氣，而無需脫鹽。最新從海水中直接制取氫氣的方法簡單、可擴展，且比目前市場上的任何“綠氫”生產方法都更具成本效益。相關研究論文刊發于最近的《SMALL》雜志，朝真正可行的綠氫工業邁出了關鍵一步。
多孔N-NiMo3P的合成及電化學裂解海水過程圖解。
圖片來源：物理學家組織網
長期以來，氫氣一直被視為清潔燃料，是應對能源挑戰的潛在解決方案，對制造業、航空業和航運業等難以脫碳的行業來說更是如此。但目前世界上幾乎所有氫氣都來自化石燃料，而獲得這些氫氣每年會產生約8.3億噸二氧化碳，相當于英國和印度尼西亞的年排放量之和。由水裂解制成綠氫盡管不會排放二氧化碳，但成本高昂，僅占全球氫氣總產量的1%。
為制造綠氫，科學家一般會使用電解槽向水中輸送電流，將其分解為氫和氧，電解槽目前會用到昂貴的催化劑，消耗大量能源和水：制造一公斤氫氣大約需要9升水。另外，還會產生有毒物質氯。
為獲得更具成本效益的綠氫，研究團隊開發出了一種專門用于海水的特殊催化劑：多孔N-NiMo3P。這種新型催化劑使用時所需能量很少，且可在室溫下使用。雖然此前已有科學家開發出用于海水裂解制氫的其他催化劑，但它們很復雜，難以規模化生產。研究團隊此次通過一種簡單的方法改變了催化劑的內部化學性質，使它們相對容易大規模生產。
研究人員表示，這項技術有望大幅降低電解槽的成本，且制造出的綠氫能滿足澳大利亞政府的綠氫生產目標——每公斤2美元，從而使其比化石燃料制氫更具競爭力。
研究團隊已為相關技術申請了專利，計劃首先開發出一個電解槽原型，結合一系列催化劑來生產大量氫氣。
責任編輯： 常麗君
