海水製氫技術新進展

圖 利用海水生產氫氣燃料的策略。

a) 開發了電解海水的技術-利用電力將水（H₂O）分成氫氣（H₂）和氧氣（O₂）。

b) 一個縮小的海水電解係統每小時產生386 L的氫氣，設計緊湊。它在3200小時內表現出穩定的性能。在長期運行後，沒有發現電解係統中的雜質明顯增加。

專zhuan家jia們men認ren為wei
，使shi用yong可ke再zai生sheng電dian力li將jiang水shui分fen成cheng氫qing氣qi和he氧yang氣qi是shi生sheng產chan氫qing氣qi燃ran料liao的de最zui清qing潔jie途tu徑jing。但dan是shi我wo們men生sheng活huo的de世shi界jie中zhong
，清qing潔jie的de水shui是shi一yi種zhong珍zhen貴gui的de商shang品pin，世shi界jie上shang三san分fen之zhi一yi的de人ren都dou不bu容rong易yi獲huo得de。中zhong國guo的de研yan究jiu人ren員yuan現xian在zai已yi經jing製zhi造zao了le一yi個ge可ke以yi直zhi接jie分fen離li海hai水shui來lai製zhi造zao氫qing燃ran料liao的de裝zhuang置zhi。

發表在《Nature》期刊上的A practical method for splitting seawater into hydrogen fuel研究成果對這一裝置進行了報道，該裝置的開發者說，它可以提供一個可持續的、實用的製氫途徑。中國南京工業大學化學工程係教授邵宗平說："我們的策略以類似於淡水分離的方式實現了高效
、尺寸靈活和可擴展的直接海水電解，而操作成本沒有明顯增加。

目前90%以上的氫氣是由化石燃料生產的，在這個過程中導致了大量的二氧化碳排放。海洋可以成為廉價、無排放氫氣的無盡來源。但是，用今天的電解設備分解海水是很困難的。

電dian解jie槽cao有you兩liang個ge塗tu有you催cui化hua劑ji的de電dian極ji，使shi電dian流liu通tong過guo水shui。當dang氣qi體ti從cong兩liang邊bian的de水shui中zhong冒mao出chu時shi，一yi層ceng膜mo將jiang氫qing氣qi和he氧yang氣qi分fen開kai。但dan是shi海hai水shui中zhong的de雜za質zhi會hui引yin起qi副fu反fan應ying和he腐fu蝕shi。具ju體ti來lai說shuo
，陽yang極ji催cui化hua劑ji會hui將jiang海hai水shui中zhong的de氯lv離li子zi轉zhuan化hua為wei氯lv氣qi。氯lv氣qi是shi一yi種zhong極ji度du反fan應ying性xing和he腐fu蝕shi性xing的de氣qi體ti，它ta可ke以yi使shi催cui化hua劑ji和he電dian極ji退tui化hua
，縮suo短duan設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming。海hai水shui中zhong的de其qi他ta離li子zi
，如ru鎂mei和he鈣gai，也ye會hui與yu催cui化hua劑ji發fa生sheng反fan應ying，並bing形xing成cheng副fu產chan品pin，可ke能neng會hui阻zu塞sai膜mo。此ci外wai
，所suo有you這zhe些xie副fu反fan應ying會hui降jiang低di電dian解jie槽cao的de效xiao率lv。

quchuhaishuizhongdeyanfenhezazhishijiejuezhegewentideyigefangfa

，danshihaishuidanhuahejinghuaxuyaodaliangdenengyuan，erqiejiageanggui。zaiguoqu，yanjiurenyuanyezengchangshizaicuihuajishangtufutucengyifangzhizhexiefufanying。shaozongpingjiaoshoushuo，zhezhongfangfaqudele一定的效果，但並不真正實用。其他研究人員已經製造了小型實驗室規模的太陽能電解裝置，它是無膜的，但它們通常需要泵。

南京工業大學的邵宗平教授
、shenzhendaxuedexiehepingjiaoshouyijitamendetongshixuanzebaoliumo。tamenzhongxinshejiledianjiexitong，shilizihezazhiyuanlidianji
，zheyangjiubuhuichuxianfuzuoyonghuofushi。zaitamendeshebeizhong，lianggedianjibeiyicengbomogekai，shiyangqiheqingqifenkai，jinrunongsuodeqingyanghuajiadianjieyezhong。duokongmojiangdianjiezhihehaishuifenkai，meiyicedouyouduokongmo。fuhanfudemojiangyetaishuidangzaiwaimian，danrangshuizhengqitongguo。dangdianliutongguodianjishi，dianjieyerongyezhongdeshuijiuhuibeifenjie。rongyedenongdujinyibuzengjia

，zaidianjiezhihemowaimiandehaishuizhijianchanshengleyalicha。zhedaozhihaishuizifazhengfa
，shuizhengqitongguomokuosandaodianjiezhizhong，zainalitayoubianchengleyetaishui

，buchonglezhiqianbeidianjiedeshui。

通過這種方式，在電極上電解水可以保持清潔的水不斷流向電極
，同時將海水中的離子和其他雜質擋在膜的外麵。"因此，不需要額外的能量來確保水進入係統，"邵宗平教授說
，"這意味著我們的電解槽的能源消耗與工業堿性電解槽的能源消耗相似。膜的成本非常低，而且它具有較好的防汙性能"。

為了展示該設計的實用性，該團隊製作了一個包含11個電解池的示範裝置。他們使用來自深圳灣的真實海水對其進行了測試。該係統按照預期工作了130多天，沒有出現故障，每小時生產386 L氫氣。研究人員現在正試圖提高該係統的效率。他們說keyitongguochangshiqingyanghuajiayiwaidedianjiezhi，yijibutongdedianjihecuihuajicailiaolaitigaoxingneng。shaozongpingjiaoshoushuo
，tamendeshebeikeyongyushengchanqingqi
，tongshicongshuizhonghuishouyouyongdeziyuan，ruli。erqietahaikeyikuozhandaoqingqishengchanyiwaideyingyong，ruqingligongyefeishui。