澳大利亞阿德萊德大學(xué)(University of Adelaide)的Shizhang Qiao教授和化學(xué)工程學(xué)院的Yao Zheng副教授領(lǐng)導(dǎo)了一個國際團(tuán)隊(duì)，成功地在不進(jìn)行預(yù)處理的情況下分離海水，以生產(chǎn)綠色氫氣。Qiao教授說：“我們已經(jīng)將天然海水以接近100%的效率分解成氧氣和氫氣，通過電解生產(chǎn)綠色氫氣，在商業(yè)電解槽中使用了一種非貴重且廉價的催化劑。”該團(tuán)隊(duì)在《自然能源》雜志上發(fā)表了他們的研究。典型的非貴金屬催化劑是表面氧化鉻的氧化鈷。

Zheng副教授解釋道：“我們使用海水作為原料，不需要任何預(yù)處理過程，如反滲透、凈化或堿化。我們的催化劑在海水中運(yùn)行的商業(yè)電解槽的性能接近于鉑/銥催化劑在高純度去離子水原料中運(yùn)行的性能。目前的電解槽使用的是高純度的水電解質(zhì)。對氫氣的需求增加，以部分或全部替代化石燃料產(chǎn)生的能源，這將顯著增加日益有限的淡水資源的稀缺性。”

海水幾乎是無限的資源，被認(rèn)為是天然的原料電解質(zhì)。這對于海岸線長、陽光充足的地區(qū)更為實(shí)用。然而，對于海水稀少的地區(qū)來說，這是不現(xiàn)實(shí)的。與純水電解相比，海水電解仍處于早期發(fā)展階段，這是因?yàn)殡姌O副反應(yīng)以及使用海水的復(fù)雜性引起的腐蝕。

Zheng指出：“對于常規(guī)電解槽，包括脫鹽和去離子，始終需要將不純水處理到水純度水平，這會增加工藝的運(yùn)行和維護(hù)成本。我們的工作提供了一種無需預(yù)處理系統(tǒng)和堿添加即可直接利用海水的解決方案，其性能與現(xiàn)有的金屬基成熟純水電解槽相似。”

該團(tuán)隊(duì)將通過使用更大的電解槽來擴(kuò)大該系統(tǒng)的規(guī)模，使其可以用于商業(yè)過程，例如燃料電池制氫和氨合成。

如果這項(xiàng)工作獲得類似成功的復(fù)制，這將是一個突破。不涉及昂貴的貴金屬。但鈷雖然不那么稀有，但無論如何都不豐富，而且通常來自小孩子的礦石采集。這使得鈷的未來仍有待評估。如果這項(xiàng)研究得到證實(shí)，鈷的需求將急劇上升，價格將大幅上漲。這里有鈷，它只是埋在“不在我家后院”和環(huán)保團(tuán)體的律師壁壘之下，這嚴(yán)重阻礙了政治。

第二個問題是沒有討論電源。雖然能源輸入肯定是電的，并且聲稱接近100%的效率，但沒有顯示或討論輸入與產(chǎn)品的計算。

然而，水源成本大幅降低的前景，加上不使用貴金屬，讓人充滿期待。恭喜團(tuán)隊(duì)井然有序。讓我們希望下一步可以通過低成本解決，而不需要幾十年的政治操縱來完成工作。