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澳大利亞皇家墨爾本理工大學(RMIT)的研究人員近日表示，如果綠色氫的制造需要大量的淡水，或者會導致有毒氯的大量產出，那么它就不能被視為環保。因此，他們提出了一種“十分環保”的廉價生產技術。

眾所周知，綠色氫需要大量的水進行電解，經計算，每千克氫大約需要9升純水。這不僅對許多水資源匱乏的地區極不友好，而且本身也是一個不環保的因素。而如果能用海水直接制氫，光從原材料這一點上來說，至少是無限而且免費的。

【資料圖】

不過，海水直接制氫存在著一些難題需要解決，例如首先需要考慮腐蝕問題，然后是需要應對大量雜質和微生物。最后你還要考慮在制氫工作完成后，你把什么放回海洋中？你是否會創造有危險性的含鹽水平，而且把高濃度的有毒氯放回了海洋環境。因此，目前有許多科學家在致力于這方面的研究。

在上述新研究中，RMIT的科學家們宣布了一種具有巨大潛力的制備方法，可以直接從海水中產生高效、低成本的綠色氫氣，而不產生氯。他們的研究成果已于近期發表在了科學期刊《Small》雜志上。

該研究論文首席研究員Nasir Mahmood博士表示，“使用海水的最大障礙是氯，它作為副產品伴生。如果我們(用海水)滿足世界對氫的需求，而不先解決這個問題，我們每年將生產2.4億噸氯，這是世界氯需求量的三到四倍。這樣制氫是沒有意義的，因為它可能會以不同的方式破壞我們的環境。我們的工藝不僅不產生二氧化碳，也不產生氯。”

具體而言，RMIT的設備使用了一種由氮摻雜的磷化鎳(NiMo3P)片制成的新型催化劑。在每個片狀層中都有大量孔隙，旨在加速催化活性和質量轉移。

研究小組說，氮摻雜有許多功能，包括增加導電性，優化電子密度和表面化學，以及在薄片中為水催化創造新的活性點。氮與表面金屬結合時產生的電負性，有助于阻止不需要的離子和分子接觸催化劑的表面，而表面上存在的磷酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽和羥基離子則有助于阻擋膽堿并防止腐蝕。

實驗發現，該催化劑表現出了突出的效率，并能完全抑制氯的生成。Mahmood表示，“這些新型催化劑運行所需的能量非常少，并且可以在室溫下使用。它們還相對便宜，易于大規模生產，以滿足綠色氫市場預期的需求。”

下一步，該團體將建立一個運行這些催化劑片堆的原型電解器系統，以生產大量的氫氣，并開始優化系統規模的效率。

Mahmood指出，這項技術可以幫助實現澳大利亞政府的目標，即以2澳元/公斤(1.40美元/公斤)的價格生產綠色氫氣。在這個水平上，它與使用化石燃料生產的“灰氫”相比，具有成本競爭力。

（文章來源：科創板日報）