科学家们找到了一种直接从咸海水中产生氢气的巧妙方法。 如果可再生能源为这一过程提供动力，这可能是迈向清洁能源未来的又一步。
新设备对现有技术进行了一些化学修改，使得从未经处理、未净化的海水中提取氢气成为可能？ 这可以减轻对使用宝贵水资源的担忧。
“我们将天然海水分解为氧气和氢气？通过电解生产绿色氢气，在商业电解槽中使用非贵重且廉价的催化剂，”解释澳大利亚阿德莱德大学化学工程师乔世章。
传统上，氢燃料是使用天然气制造的，但也可以通过电解来制造。
电解是一种水分解反应，利用电力将肘形水分子中的氢原子碰撞出来，而电解槽就是发生这种反应的装置。
目前，这个过程可以使用化石燃料或可再生能源产生的电力来实现，但这两种系统都需要淡水。 找到一种利用海水实现电解的方法可以使绿色氢燃料生产的未来更加可持续。
出于对水资源短缺的担忧，研究人员一直在尝试开发一种商业电解器的替代品，商业电解器只能使用纯净的淡水。
可利用的淡水仅占地球总水量的 1%，但可供使用的海水几乎是无限的。
虽然对水资源短缺的担忧是合理的，但最近的估计表明，维持未来氢气使用所需的水量远远少于使用了数万亿升水今天提取和燃烧化石燃料。
不过，科学家们仍然关注环境影响。 几十年来，他们一直在尝试开发从海水中制造氢气的设备，但不断遇到问题几个障碍。
当海水中不需要的氯离子进入电解槽时，会腐蚀用于驱动产氢、水分解反应的催化剂材料。 还会形成大量不溶性沉淀物，堵塞反应位点并阻碍大规模生产。
乔和同事开发的新系统避免了这两个问题。
正如他们在新论文中所述，研究人员将硬路易斯酸物质覆盖在一系列常见的氧化钴催化剂上以分解水分子。 在一系列测试中，改性催化剂能够抵抗氯的侵蚀并防止形成任何沉淀物。
“这是一种通用策略，可以应用于不同的催化剂，而不需要专门设计的催化剂和电解槽设计，”写研究人员在他们发表的论文中。
虽然听起来很有希望，但几十年来开发海水电解槽的努力应该提醒人们，这项技术或任何其他技术商业化所面临的挑战。
研究人员表示：“无需净化过程和化学添加剂的直接海水电解非常有吸引力，并且已经研究了大约 40 年，但这项技术的关键挑战仍然在于催化剂工程和设备设计。”笔记。
最近的进展令人鼓舞，这款新设备正在其中之一 从海水中产生氢气。
例如，来自中国和澳大利亚的科学家最近开发了原型设备设计用于漂浮在海洋表面并利用太阳能从海水中分离氢气。 作品中的另一个原型采用了完全不同的方法，在提取氢气之前。
当然，原型与工业规模的方法相去甚远，因此最好将潜在系统健康地组合在一起，看看哪些系统可以交付。
乔和同事正在努力通过使用更大的电解槽来扩大他们的系统。 但许多因素可以决定一项潜在技术的成败。
任何工艺的商业化都归结为材料成本、能源投入和规模效率？ 微小的收益可以对氢气的产量产生很大的影响。
金属氧化物催化剂中使用的材料钴也是并非没有问题。 与电池或太阳能电池板中使用的任何贵金属一样，它必须以可持续的方式开采尽可能回收。
在测试了他们的装置的耐用性后，乔和同事认为他们的改良催化剂可以走很远的路。 他们的系统可以在相同的低温和操作条件下向商业电解槽提供类似的输出。
但与其他研究人员取得长足进步稳步提高传统电解槽的效率，确实是任何人的游戏。
该研究发表于自然能源。
