澳大利亚研究人员开发无须脱盐的海水制氢方法

中国储能网讯：澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员日前研发出一种更便宜、更节能的海水制氢方法，可直接将海水分解成氢气和氧气，而无须脱盐。新工艺跳过了海水淡化步骤，从而减少了相关成本、能源消耗和二氧化碳排放。

长期以来，氢被认为是解决能源问题的关键，特别是能够帮助制造业、航空业和航运业等行业实现脱碳。

目前，大部分的氢都来自化石燃料，化石燃料制氢每年可产生约8.3亿吨二氧化碳，相当于英国和印度尼西亚二氧化碳年排放量的总和。电解水制氢工艺成本较高，与化石燃料制氢相比尚不具备成本竞争力，绿氢在全球氢能总产量中的产比仅为1%。电解水制氢不仅需要消耗大量能源，还需要消耗大量淡水或淡化水，生产一公斤氢大约需要9升淡水，而且电解槽使用催化剂也较为昂贵。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学副校长级高级研究员纳西尔*马哈茂德说：“对于许多难以轻易转换为可再生能源的行业来说，氢是具有巨大发展潜力的清洁能源。但要实现真正的可持续发展，所使用的氢能整个生产周期都必须100%无碳，而且不能破坏世界宝贵的淡水资源。我们研发的海水制氢方法简单且易于推广，比目前市场上其他生产绿氢的方法更具成本效益。希望这一技术可以推动澳大利亚建立起蓬勃的绿氢工业。”

电解水制氢使用电解槽，通过电流将水分解成氢气和氧气。电解槽使用的催化剂十分昂贵，需要消耗大量的能源和水，还会产生有毒的氯气。

“海水制氢的最大障碍是氯气。氯气可以作为副产品伴生。假设我们使用海水制氢来满足全球的氢能需求，那么每年将生产出2.4亿吨氯气，这相当于全球氯气总需求量的3~4倍。用这样的制氢方式来取代化石燃料制氢是没有意义的，因为它可能会以不同的方式破坏我们的环境。但是我们研发的制氢工艺不仅不产生二氧化碳，也不产生氯气。”马哈茂德说。

研究人员使用了一种高效、稳定的催化剂，专门用于海水制氢。他们通过一种简单的方法改变了催化剂的内部化学性质，使其容易大规模生产，从而大幅降低了催化剂的成本。这种新型催化剂使用时所需的能量很少，并且可以在室温下使用。虽然此前已有科学家研发出用于海水制氢的其他催化剂，但它们很复杂，难以规模化生产。

这项技术有望大幅降低电解水制氢的成本，足以满足澳大利亚政府的绿氢生产目标，可以将绿氢成本降低到2澳元（约合人民币9元）/公斤。

研究人员已为相关技术申请了专利，并计划开发一个电解槽原型。