绿氢又一新技术突破：空中取水制氢
- 2022/9/15 9:24:38 27663
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表研发】氢能是一种二次能源，从长远看，以水制氢是最有前途的方法，原料取之不尽，而且氢燃烧放出能量后又生成水，不造成环境污染。常用的制氢方法有：各种矿物燃料制氢、电解水制氢、生物质制氢、其他合氢物质制氢、各种化工过程副产氢气的回收等。各种矿物燃料制氢是最主要的制氢方法，但其储量有限，且制氢过程会对环境造成污染。
利用可再生能源分解水产生的绿色氢是低碳经济最具前景的能源载体。然而，可再生能源分布和淡水供应之间的地理不匹配给其生产带来了重大挑战。超过三分之一的地球陆地表面是干旱或半干旱的，日常生活很难获得淡水。
中科院赣江创新研究院研究员胡国平与英国曼彻斯特大学教授范晓雷、澳大利亚墨尔本大学高级讲师李刚合作，在一项研究中演示了一种从空气中提取水制氢的新技术。这或让世界上任何一个角落今后都能使用将太阳能转化为燃料的装置。相关研究近日发表于《自然—通讯》。
绿氢由电解槽通过电和水制取，有望替代排放二氧化碳的化石燃料。电解槽可用可再生能源驱动，但目前的装置通常需要复杂的原材料、稀有金属，还需使用纯净水——这与有限的饮用水资源构成竞争。这些因素都会增加成本，限制装置的大范围应用。
科学家证实空气中的水分可以通过电解直接用于产氢，这是由于空气中的水分普遍存在和自然取之不尽——空气中的水随时都有12.9万亿吨，它们与水球处于动态平衡状态。甚至连萨赫勒沙漠，平均相对湿度也约为20%。
考虑到如氢氧化钾、硫酸、丙二醇等潮解性材料可以从极度干燥的空气中吸收水蒸气，研究者开发了一种能够利用潮湿空气而无须液态水的电解槽原型。这种装置能吸收空气中的水分，并将采集的水氢氧分离。他们用太阳能或风能等可再生能源驱动该装置，并使其连续运转了12天。他们还证明了该装置能在湿度4%的干燥环境中高效运作，整个过程无须液态水。
素材来源：中国科学报、氢思语、环球零碳
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