RMIT突破性成果推動綠氫生產

如何直接從海水中製造氫氣—無需脫鹽

        研究人員已經開發出一種更便宜、更節能的方法來直接從海水中製氫
，這是邁向真正可行的綠色氫產業的關鍵一步。

        RMIT大學研究人員的新方法將海水直接分解為氫氣和氧氣—無需海水淡化及其相關成本。

       長期以來，氫氣一直被認為是一種清潔的未來燃料和應對關鍵能源挑戰的潛在解決方案，尤其是對於製造業、航空業和航運業等難以脫碳的行業。

       目前世界上幾乎所有的氫都來自化石燃料，其生產每年產生約8.3億噸二氧化碳，相當於英國和印度尼西亞每年排放量的總和。

        但是，通過分解水製成的無排放“綠色”氫氣非常昂貴，以至於它在商業上基本不可行
，僅占全球氫氣總產量的1%。

        首席研究員、皇家墨爾本理工大學副校長高級研究員Nasir Mahmood博士表示，綠色製氫過程既昂貴又依賴淡水或淡化水。

       “我們知道氫氣作為一種清潔能源具有巨大的潛力，特別是對於許多無法輕易轉換為由可再生能源提供動力的行業而言，”馬哈茂德說。

       “但要真正實現可持續發展，我們使用的氫氣在整個生產生命周期中必須100%不含碳
，並且不得消耗世界寶貴的淡水儲備。

       “我們直接從海水中生產氫氣的方法簡單、可擴展
，而且比目前市場上任何綠色氫氣生產方法都更具成本效益。

       “隨著進一步的發展
，我們希望這能推動澳大利亞建立一個繁榮的綠色氫產業。”

         一項新方法的臨時專利申請已經提交，在Wiley旗下期刊Small上發表的實驗室規模研究中有詳細說明。

折中方案：海水催化劑

       為了製造綠色氫氣，使用電解槽向水中輸送電流
，將其分解成氫和氧的組成元素。

        這些電解槽目前使用昂貴的催化劑並消耗大量能源和水。它們還會產生有毒物質：不是二氧化碳
，而是氯氣。Mahmood說：“使用海水的最大障礙是氯
，它可以作為副產物產生。如果我們在不首先解決這個問題的情況下滿足世界對氫的需求，我們每年將生產2.4億噸氯—這是世界對氯的需求的三到四倍。過剩的氯會對環境帶來大量的破壞，使用這種方法生產的氫氣是沒有意義的。

       “我們的工藝不僅不排放二氧化碳，而且不產生氯氣。”

       RMIT清潔能源與環境多學科材料研究小組設計的新方法使用了一種特殊類型的催化劑，專門用於處理海水。

       該研究與Suraj Loomba合作，專注於生產高效

、穩定的催化劑
，這些催化劑可以經濟高效地製造。

       Mahmood說：“這些新催化劑在催化時消耗的能量非常少，可以在室溫下使用。”“雖然已經開發了其他用於海水分解的實驗催化劑，但它們很複雜且難以擴展。

       Loomba說：“我wo們men的de方fang法fa側ce重zhong於yu通tong過guo一yi種zhong簡jian單dan的de方fang法fa改gai變bian催cui化hua劑ji的de內nei部bu化hua學xue性xing質zhi
，這zhe使shi得de它ta們men相xiang對dui容rong易yi大da規gui模mo生sheng產chan
，因yin此ci可ke以yi很hen容rong易yi地di在zai工gong業ye規gui模mo上shang合he成cheng。”

       Mahmood表示，該技術有望顯著降低電解槽的成本——足以滿足澳大利亞政府將綠色氫氣生產成本降低至每公斤2美元的目標，從而使其與化石燃料氫氣相競爭。

       RMIT的研究人員正在與行業合作夥伴合作開發這項技術。

       研究的下一階段是開發原型電解槽
，該電解槽結合一係列催化劑以產生大量氫氣。

由 Suraj Loomba、Muhammad Waqas Khan
、Muhammad Haris、Seyed Mahdi Mousavi、Nasir Mahmood等人合著的題為“Nitrogen-doped Porous Nickel Molybdenum Phosphide Sheets for Efficient Seawater Splitting”發表於Small。

來源：

https://fuelcellsworks.com/news/green-hydrogen-production-gets-boost-as-rmit-university-researchers-achieve-groundbreaking-results/