目前最為常見的綠氫技術是「電解水製氫」,但往往需要非常多的純水,這對本就有水資源挑戰的國家或地區來說相當不友善,對此,澳洲科學家現在帶來更便宜、更節能的「海水製氫」。
先前中國科學家也開發出海水製氫技術,透過海水電解槽,不僅能像商用淡水電解槽一樣,高效、且好幾個月內持續分解海水製氫,除此之外還可以回收鋰。而澳洲墨爾本皇家理工大學(RMIT)研究人員提出的解方,也可以直接將海水分解為氫氣和氧氣,還不需要任何的海水淡化步驟,也不會有能源消耗和碳排放。
目前世界上幾乎所有的氫氣都源自於化石燃料製程,每年產生約 8.3 億噸二氧化碳,相當於英國和印尼每年排放量的總和,因此對於製造業、鋼鐵、航空等碳排本就很高的產業來說,如果要能源轉型、脫碳,終究得開始朝綠氫前進。
但電解水製氫需要大量的純水,也相當昂貴,製造一公斤綠氫需要大約九升的水,RMIT 副校長 Nasir Mahmood 表示,綠氫過程既昂貴又依賴淡水。要真正實現永續發展,氫氣在生命週期中必須 100% 不含碳,並且不得消耗寶貴的淡水資源。
Mahmood 認為,使用海水的最大障礙是氯,若用海水製氫每年將生產 2.4 億噸氯,這是全球氯需求的 3~4 倍,但團隊帶來的技術不僅不排放二氧化碳,而且不產生氯氣。
RMIT 乾淨能源與環境多門材料(MC2E)的團隊使用一種特殊的催化劑,專門用來處理海水。Mahmood 指出,新催化劑運行時消耗非常少的能量,也可以在室溫下使用,相較之下其他的海水分解催化劑往往複雜且難以擴大規模。
博士後 Suraj Loomba 指出,團隊的方法主要是透過簡單的方法改變催化劑的內部化學性質,讓催化劑相對容易大規模生產,更容易用工業規模合成出來。Mahmood 表示,該技術有望顯著降低電解槽的成本,足以滿足澳洲政府目標,將綠氫生產成本降低至每公斤 2 美元,有機會與化石燃料氫氣競爭。
RMIT 研究人員也已經與產業合作夥伴攜手合作,研究下一階段則是開發原型電解槽,電解槽將可結合一系列催化劑產生大量氫氣。
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