澳大利亞阿德萊德大學(University of Adelaide)的Shizhang Qiao教授和化學工程學院的Yao Zheng副教授領導了一個國際團隊,成功地在不進行預處理的情況下分離海水,以生產綠色氫氣。Qiao教授說:“我們已經將天然海水以接近100%的效率分解成氧氣和氫氣,通過電解生產綠色氫氣,在商業電解槽中使用了一種非貴重且廉價的催化劑。”該團隊在《自然能源》雜志上發表了他們的研究。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,不需要任何預處理過程,如反滲透、凈化或堿化。我們的催化劑在海水中運行的商業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行的性能。目前的電解槽使用的是高純度的水電解質。對氫氣的需求增加,以部分或全部替代化石燃料產生的能源,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,被認為是天然的原料電解質。這對于海岸線長、陽光充足的地區更為實用。然而,對于海水稀少的地區來說,這是不現實的。與純水電解相比,海水電解仍處于早期發展階段,這是因為電極副反應以及使用海水的復雜性引起的腐蝕。
Zheng指出:“對于常規電解槽,包括脫鹽和去離子,始終需要將不純水處理到水純度水平,這會增加工藝的運行和維護成本。我們的工作提供了一種無需預處理系統和堿添加即可直接利用海水的解決方案,其性能與現有的金屬基成熟純水電解槽相似。”
該團隊將通過使用更大的電解槽來擴大該系統的規模,使其可以用于商業過程,例如燃料電池制氫和氨合成。
如果這項工作獲得類似成功的復制,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。如果這項研究得到證實,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”和環保團體的律師壁壘之下,這嚴重阻礙了政治。
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。恭喜團隊井然有序。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。