研究人員成功地在不進行預處理的情況下分離海水,以產(chǎn)生綠色氫氣。
國際團隊由阿德萊德大學的Shizhang Qiao教授和化學工程學院Yao Zheng 副教授領導。
研究人員說:“我們已經(jīng)以接近100%的效率將天然海水分解成氧氣和氫氣,通過電解生產(chǎn)綠色氫氣,在商業(yè)電解槽中使用了一種非貴重且廉價的催化劑。”
典型的非貴金屬催化劑是表面氧化鉻的氧化鈷。
研究人員表示:“我們使用海水作為原料,不需要任何預處理過程,如反滲透、凈化或堿化。我們的催化劑在海水中運行的商業(yè)電解槽的性能接近于鉑/銥催化劑在高純度去離子水原料中運行的性能。”
該團隊在《Nature Energy》雜志上發(fā)表了他們的研究。
研究人員表示:“目前的電解槽是使用高純度的水電解質運行的。對氫氣的需求增加,以部分或全部替代化石燃料產(chǎn)生的能量,將顯著增加日益有限的淡水資源的稀缺性。”
海水幾乎是無限的資源,被認為是天然的原料電解質。這對于海岸線長、陽光充足的地區(qū)更為實用。然而,對于海水稀少的地區(qū)來說,這是不現(xiàn)實的。
與純水電解相比,海水電解仍處于早期發(fā)展階段,這是因為電極副反應以及使用海水的復雜性引起的腐蝕。
研究人員表示:“對于常規(guī)電解槽來說,始終需要將不純水處理至水純度水平,包括脫鹽和去離子,這會增加工藝的運行和維護成本。我們的工作提供了一種無需預處理系統(tǒng)和堿添加即可直接利用海水的解決方案,其性能與現(xiàn)有的金屬基成熟純水電解槽相似。”