不用经过淡化处理,澳洲“海水制氢”更便宜也更快速

目前最为常见的绿氢技术是“电解水制氢”,但往往需要非常多的纯水,这对本就有水资源挑战的国家或地区来说相当不友善,对此,澳洲科学家现在带来更便宜、更节能的“海水制氢”。

先前中国科学家也开发出海水制氢技术,通过海水电解槽,不仅能像商用淡水电解槽一样,高效、且好几个月内持续分解海水制氢,除此之外还可以回收锂。而澳洲墨尔本皇家理工大学(RMIT)研究人员提出的解决方案,也可以直接将海水分解为氢气和氧气,还不需要任何的海水淡化步骤,也不会有能源消耗和碳排放。

目前世界上几乎所有的氢气都源自于化石燃料制程,每年产生约8.3亿吨二氧化碳,相当于英国和印尼每年排放量的总和,因此对于制造业、钢铁、航空等碳排本就很高的产业来说,如果要能源转型、脱碳,终究得开始朝绿氢前进。

但电解水制氢需要大量的纯水,也相当昂贵,制造一公斤绿氢需要大约九升的水,RMIT副校长Nasir Mahmood表示,绿氢过程既昂贵又依赖淡水。要真正实现永续发展,氢气在生命周期中必须100%不含碳,并且不得消耗宝贵的淡水资源。

Mahmood认为,使用海水的最大障碍是氯,若用海水制氢每年将生产2.4亿吨氯,这是全球氯需求的3~4倍,但团队带来的技术不仅不排放二氧化碳,而且不产生氯气。

RMIT清洁能源与环境多门材料(MC2E)的团队使用一种特殊的催化剂,专门用来处理海水。Mahmood指出,新催化剂运行时消耗非常少的能量,也可以在室温下使用,相较之下其他的海水分解催化剂往往复杂且难以扩大规模。

博士后Suraj Loomba指出,团队的方法主要是通过简单的方法改变催化剂的内部化学性质,让催化剂相对容易大规模生产,更容易用工业规模合成出来。Mahmood表示,该技术有望显著降低电解槽的成本,足以满足澳洲政府目标,将绿氢生产成本降低至每公斤2美元,有机会与化石燃料氢气竞争。

RMIT研究人员也已经与产业合作伙伴携手合作,研究下一阶段则是开发原型电解槽,电解槽将可结合一系列催化剂产生大量氢气。

(首图来源:RMIT)