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发出一种新方法，可直接将海水分解成氢气和氧气，而无需脱盐。最新从海水中直接制取氢气的方法简单、可扩展，且比目前市场上的任何“绿氢”生产方法都更具成本效益。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，对制造业、航空业和航运业等难以脱碳的行业来说更是如此。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。由水裂解制成绿氢尽管不会排放二氧化碳，但成本高昂，仅占全球氢气总产量的1%。
为制造绿氢，科学家一般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：制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，研究团队开发出了一种专门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。虽然此前已有科学家开发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。研究团队此次通过一种简单的方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，且制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，计划首先开发出一个电解槽原型，结合一系列催化剂来生产大量氢气。