一組來自中國(guó)、英國(guó)和澳大利亞的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在6日出版的英國(guó)《自然·通訊》雜志上撰文稱，他們通過電解稀薄空氣(濕度低至4%)中的水，而非傳統(tǒng)方法電解液態(tài)水，制造出了綠氫。最新方法使科學(xué)家們能在干燥和偏遠(yuǎn)地區(qū)制造出氫燃料，對(duì)環(huán)境影響最小。

通過直接電解空氣(DAE)法制氫的概念示意圖。

圖片來源：《自然·通訊》網(wǎng)站相關(guān)論文

    研究人員表示，新開發(fā)的“直接空氣電解器”(DAE)模塊使用持續(xù)暴露在大氣中的吸濕電解液，這種電解液具有自發(fā)(無需外部能量輸入)從空氣中提取水分的潛力，一旦與可再生電源連接，就可用于電解和制氫。

    在傳統(tǒng)方法中，電解水指的是從液態(tài)水中收集氫和氧，將兩個(gè)電極放入水中并使電流流過，陽(yáng)極上的電子被從水中剝離，形成帶正電荷的氫離子和氧分子。陰極電子被給予氫離子，形成氫氣。但這種方法要求使用純液態(tài)水，這就限制了其在水資源不豐富地區(qū)的使用。而DAE通過收集空氣中已存在的水，消除了這一風(fēng)險(xiǎn)并降低了相關(guān)成本，使其能夠在任何地方生產(chǎn)氫氣。

    研究人員在比沙漠都要干燥、相對(duì)濕度為4%的條件下對(duì)DAE進(jìn)行了測(cè)試，其表現(xiàn)良好。莫哈韋沙漠白天的平均相對(duì)濕度介于10%到30%之間，夜間可接近50%，這意味著即使在干旱地區(qū)，DAE仍然可以工作。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)裝置原型使用來自太陽(yáng)的輸入能量進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其具有穩(wěn)定的法拉第效率，在連續(xù)12天內(nèi)，電荷轉(zhuǎn)移的效率約為95%。

    研究人員指出，這項(xiàng)新技術(shù)的好處是，電解中使用的電力可來自風(fēng)能或太陽(yáng)能等可再生能源，產(chǎn)生的氫氣可用作氫燃料，甚至可用于氫核聚變反應(yīng)。該設(shè)備既可放置在太陽(yáng)能或風(fēng)能豐富但缺水的地區(qū)，也適用于在偏遠(yuǎn)地區(qū)制氫。

責(zé)任編輯： 常麗君