1、澳洲莫納什大學(xué)的科學(xué)家們正在接近廉價(jià)和可再生的氫氣生產(chǎn)

 

 

電分解水是生產(chǎn)綠色氫燃料最可行的方法之一，是一種多用途的間歇式可再生能源的儲存和長距離運(yùn)輸手段。澳大利亞莫納什化學(xué)學(xué)院的Alexandr Simonov博士是今天發(fā)表在《自然催化》（Nature Catalysis）上的一篇論文的主要作者，該論文為澳大利亞這個(gè)擁有巨大可再生能源資源的國家發(fā)展分水技術(shù)提供了新的思路。

 

"可再生能源需要一種能源載體，使能源能夠以最有效的方式在澳大利亞運(yùn)輸和出口，"西莫諾夫博士說，他同時(shí)也是澳大利亞電動材料科學(xué)中心的成員。 "在實(shí)際情況下，這需要強(qiáng)有力的電子材料——催化劑，它可以加速水分裂過程中的兩個(gè)半反應(yīng)——氫的進(jìn)化和氧的進(jìn)化反應(yīng)。"

 

"我們的研究團(tuán)隊(duì)引入了一種基于地球豐富元素的內(nèi)在穩(wěn)定的"自愈"催化系統(tǒng)，以促進(jìn)在強(qiáng)酸性環(huán)境和高溫下的水電解過程。

 

催化劑具有最先進(jìn)的活性，最重要的是，在各種侵蝕性、技術(shù)相關(guān)的水裂解條件下，表現(xiàn)出無與倫比的穩(wěn)定性。

 

 

電解分水：氧和氫的生成反應(yīng)發(fā)生在陽極和陰極，它們被分開通過酸性質(zhì)子導(dǎo)電電解質(zhì)。

 

蒙納士化學(xué)學(xué)院、蒙納士電子顯微鏡中心、蒙納士X射線平臺、CSIRO和澳大利亞同步加速器的設(shè)施使研究人員對催化劑的操作模式有了深入的了解，并確定了未來改進(jìn)的途徑。

 

西莫諾夫博士說："該催化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，成本低廉，因此被認(rèn)為是水電解生產(chǎn)綠色氫燃料的潛在合適選擇。"

 

研究合著者、莫納什化學(xué)學(xué)院的Arc Laureate研究員Doug Macfarlane教授說，對水氧化電催化劑的研究是澳大利亞電子材料科學(xué)中心的一個(gè)核心主題，他領(lǐng)導(dǎo)著能源項(xiàng)目。"這對快速發(fā)展的國家可再生能源部門至關(guān)重要，"麥克法蘭教授說。他說："這項(xiàng)工作代表著一項(xiàng)突破，將使可再生能源廉價(jià)生產(chǎn)綠色氫更接近現(xiàn)實(shí)。""這是一項(xiàng)重要的發(fā)展，將進(jìn)一步確立澳大利亞在可再生能源發(fā)電和出口方面的全球強(qiáng)國地位。"

 

西莫諾夫博士說，酸性電解質(zhì)電解槽中的水分解最有可能是綠色制氫的未來。然而，這種裝置的陽極處的條件異常惡劣，甚至極穩(wěn)定的貴金屬也會受到腐蝕。他們的策略是提供一種廉價(jià)的催化劑，在手術(shù)過程中自我修復(fù)。

 

2、氫的成本問題限制了氫能的普及利用

 

 

氫能燃料電池的利用，幾乎可以從任何含氫的來源中提取氫，包括傳統(tǒng)（化石燃料）和可再生資源（沼氣、生物量、太陽能和風(fēng)能），以及電解水獲得氫?？紤]到這些不同的氫源，燃料電池與可再生和化石燃料工業(yè)之間存在協(xié)同作用。隨著燃料電池和氫氣行業(yè)的持續(xù)增長，這些行業(yè)的市場擴(kuò)張機(jī)會也將擴(kuò)大。

 

 

燃料電池普及的另一個(gè)主要障礙是氫的來源。純氫在地球上不是天然存在的，它的制造既昂貴又高耗能，日本Iwatani集團(tuán)是通過燃燒天然氣來生產(chǎn)純氫，而澳大利亞政府正試圖通過燃燒褐煤來生產(chǎn)大量的天然氣。如果該項(xiàng)目成功，澳大利亞希望將其氫氣出口到日本等國。

 

因?yàn)闆]有足夠的數(shù)據(jù)支撐，目前尚不清楚，即使是能夠在全國加氫站網(wǎng)絡(luò)上大量交付氫燃料，在每英里行駛的基礎(chǔ)上是否會與汽油車具有價(jià)格競爭力，還需要進(jìn)一步考量與嘗試。

 

高昂的成本只能通過轉(zhuǎn)嫁消費(fèi)者的方式來解決，因此燃料電池電動汽車的推廣，必須與政府激勵(lì)政策相配套，就像混合電動汽車與純電動汽車，補(bǔ)貼帶動技術(shù)進(jìn)步與消費(fèi)者增長，而后再逐步取消各項(xiàng)補(bǔ)貼政策，因此在氫氣進(jìn)入主流之前，成本需要大幅下降。

 

 

氫能產(chǎn)業(yè)巨大，投資機(jī)會也很多，尤其氫的生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲存的產(chǎn)業(yè)鏈條環(huán)節(jié)都在具有很好的投資機(jī)會，在全球看，這些環(huán)節(jié)都處于局部應(yīng)用階段，主要是成本限制，因此投入可研力量，攻克技術(shù)難關(guān)，降低應(yīng)用成本，未來前景可觀。