澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)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(jiǎn)單、可擴(kuò)展，且比目前市場(chǎng)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。

多孔N-NiMo3P的合成及電化學(xué)裂解海水過程圖解。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

長(zhǎng)期以來，氫氣一直被視為清潔燃料，是應(yīng)對(duì)能源挑戰(zhàn)的潛在解決方案，對(duì)制造業(yè)、航空業(yè)和航運(yùn)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(huì)產(chǎn)生約8.3億噸二氧化碳，相當(dāng)于英國(guó)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(huì)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(xué)家一般會(huì)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(huì)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(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)氯。

為獲得更具成本效益的綠氫，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)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(shí)所需能量很少，且可在室溫下使用。雖然此前已有科學(xué)家開發(fā)出用于海水裂解制氫的其他催化劑，但它們很復(fù)雜，難以規(guī)模化生產(chǎn)。研究團(tuán)隊(duì)此次通過一種簡(jiǎn)單的方法改變了催化劑的內(nèi)部化學(xué)性質(zhì)，使它們相對(duì)容易大規(guī)模生產(chǎn)。

研究人員表示，這項(xiàng)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(biāo)——每公斤2美元，從而使其比化石燃料制氫更具競(jìng)爭(zhēng)力。

研究團(tuán)隊(duì)已為相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了專利，計(jì)劃首先開發(fā)出一個(gè)電解槽原型，結(jié)合一系列催化劑來生產(chǎn)大量氫氣。