無需脫鹽的海水制氫新法出現(xiàn)
科技日報訊 (記者劉霞)澳大利亞皇家墨爾本理工大學研究人員開發(fā)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(chǎn)方法都更具成本效益。相關(guān)研究論文刊發(fā)于最近的《SMALL》雜志,朝真正可行的綠氫工業(yè)邁出了關(guān)鍵一步。
長期以來,氫氣一直被視為清潔燃料,是應對能源挑戰(zhàn)的潛在解決方案,對制造業(yè)、航空業(yè)和航運業(yè)等難以脫碳的行業(yè)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生有毒物質(zhì)氯。
為獲得更具成本效益的綠氫,研究團隊開發(fā)出了一種專門用于海水的特殊催化劑:多孔N-NiMo_3P。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(fā)出用于海水裂解制氫的其他催化劑,但它們很復雜,難以規(guī)?;a(chǎn)。研究團隊此次通過一種簡單的方法改變了催化劑的內(nèi)部化學性質(zhì),使它們相對容易大規(guī)模生產(chǎn)。
研究人員表示,這項技術(shù)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(chǎn)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(guān)技術(shù)申請了專利,計劃首先開發(fā)出一個電解槽原型,結(jié)合一系列催化劑來生產(chǎn)大量氫氣。
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