眾所周知,綠色氫需要大量的水進(jìn)行電解,每千克氫需要9升純水。一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)日前表示,他們發(fā)現(xiàn)了一種在標(biāo)準(zhǔn)電解槽中使用海水電解的簡(jiǎn)單方法,這對(duì)清潔能源來說是個(gè)大新聞。
來自澳大利亞阿德萊德大學(xué)、中國天津大學(xué)和南開大學(xué)以及美國肯特州立大學(xué)的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)新研究,聲稱在電解槽中的催化劑上覆蓋一層簡(jiǎn)單、廉價(jià)的酸性涂層,可以使其以“幾乎100%的效率”分解海水,而無需除過濾外的任何預(yù)處理步驟。
研究小組稱,一個(gè)典型的電解器催化劑可能是由氧化鈷制成的,其表面有氧化鉻。海水電解通常會(huì)因氯離子的嚴(yán)重侵蝕性破壞這些催化劑,或者不溶的鎂和鈣沉淀物將其污染,這些沉淀物會(huì)堆積并堵塞電極。
但研究人員指出,在催化劑上添加劉易斯酸層,似乎能夠從海水中捕獲足夠的帶負(fù)電荷的羥基陰離子,在催化劑周圍產(chǎn)生一個(gè)pH值為14的強(qiáng)堿性環(huán)境,阻止氯離子對(duì)催化劑的攻擊和電極上沉淀物的形成。
研究人員說,“我們已經(jīng)將天然海水以接近100%的效率分解成氧氣和氫氣,其步驟為在商業(yè)電解槽中使用一種不昂貴且廉價(jià)的催化劑,通過電解生產(chǎn)綠色氫氣。”
“我們的催化劑使海水電解效率接近于純水。”他們補(bǔ)充說。這項(xiàng)最新的研究成果已于近期發(fā)表在了《自然能源》雜志上。
研究人員特別強(qiáng)調(diào),展望未來幾十年,有兩件事似乎是明確的:對(duì)綠色氫的需求將會(huì)很大,而預(yù)計(jì)到2025年影響世界三分之二人口的水資源短缺將會(huì)變得更加嚴(yán)重。
但是,如果綠色氫可以用海水大量生產(chǎn),那么無論在任何地方使用,無論是在燃料電池中還是在燃燒過程中,它最終都會(huì)與氧氣結(jié)合,以淡水的形式釋放到環(huán)境中。
該團(tuán)隊(duì)表示,他們正在努力將其系統(tǒng)擴(kuò)大到商業(yè)規(guī)模的電解槽,并尋找工業(yè)合作伙伴將其投入生產(chǎn)。