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低成本、高效率: 海水电解制氢技术展现出巨大潜力

发布时间:2024-05-21

■据信息资源网 氢能源,作为一种清洁且零碳排放的能源形式,正逐渐崭露头角,成为化石燃料强有力的替代选择。尽管核能、风能和太阳能已广为人知,氢能源的独特优势在于其不仅适用于交通领域的脱碳,还能在钢铁制造、化工合成等行业发挥关键作用,助力实现净零排放目标。然而,传统的氢气生产方式,如煤气化和蒸汽重整,对环境造成负面影响,限制了氢能源的清洁潜力。

幸运的是,科技进步带来了新的希望--电解水制氢。这一过程通过电流分解水分子,释放出氧气和纯净的氢气,尤其是当利用可再生能源驱动时,被视为实现绿色制氢的有效途径。然而,这种方法面临淡水资源有限的现实难题,尤其是在水资源匮乏的地区,这成为推广电解水技术的一大障碍。

针对这一挑战,中国松山湖材料实验室的团队提出了创新解决方案:直接从海水中提取氢气。考虑到海水占地球水资源的绝大多数,这一策略无疑拓宽了氢能源生产的可行范围。然而,海水中的盐分和杂质在电解过程中会增加能耗并损坏设备,成为又一技术难关。

为解决这些问题,研究团队将海水与联氨(一种高效的氢气产生活性剂)混合,并在电极表面涂覆铂和碲的催化剂层。这一设计不仅降低了电解所需的电压,减少了副反应,提高了系统效率,还实现了能量自给自足的突破--即在电解过程中,产生的能量足以维持自身的运行,无需外界额外供电。这标志着向低成本、高效率的海水电解制氢迈出的重要一步。尽管如此,这项技术仍处于初级阶段,面临着若干待解难题。

通过持续的技术优化和创新,克服当前的技术局限,氢能源有望在未来的清洁能源体系中扮演核心角色,引领人类走向一个更加可持续和清洁的能源未来。