无需脱盐的海水制氢新法浮现,朝真正可行的“绿氢”工业迈出关键一步

时间:2023-02-18 13:43:06 推荐 794

科技日报记者 刘霞

澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员开辟出一种新办法,可直截了当将海水分解成氢气和氧气,而无需脱盐。最新从海水中直截了当制取氢气的办法简单、可扩展,且比目前市场上的任何“绿氢”生产办法都更具成本效益。相关研究论文刊发于最近的《SMALL》杂志,朝真正可行的绿氢工业迈出了关键一步。

多孔N-NiMo3P的合成及电化学裂解海水过程图解。图片来源:物理学家组织网

长期以来,氢气一直被视为清洁燃料,是应对能源挑战的潜在解决方案,对创造业、航空业和航运业等难以脱碳的行业来讲更是这样。但目前世界上几乎所有氢气都来自化石燃料,而获得这些氢气每年会产生约8.3亿吨二氧化碳,相当于英国和印度尼西亚的年排放量之和。由水裂解制成绿氢虽然可不能排放二氧化碳,但成本高昂,仅占全球氢气总产量的1%。

为创造绿氢,科学家普通会使用电解槽向水中输送电流,将其分解为氢和氧,电解槽目前会用到昂贵的催化剂,消耗大量能源和水:创造一公斤氢气大约需要9升水。另外,还会产生有毒物质氯。

为获得更具成本效益的绿氢,研究团队开辟出了一种特意用于海水的特殊催化剂:多孔N-NiMo3P。这种新型催化剂使用时所需能量很少,且可在室温下使用。尽管此前已有科学家开辟出用于海水裂解制氢的其他催化剂,但它们很复杂,难以规模化生产。研究团队此次经过一种简单的办法改变了催化剂的内部化学性质,使它们相对容易大规模生产。

研究人员表示,这项技术有望大幅降低电解槽的成本,且创造出的绿氢能满足澳大利亚政府的绿氢生产目标——每公斤2美元,从而使其比化石燃料制氢更具竞争力。

研究团队已为相关技术申请了专利,打算首先开辟出一个电解槽原型,结合一系列催化剂来生产大量氢气。

来源:中国科技网