研究人员开发利用可再生能源生产氢气的新型绿色技术

以色列理工学院材料科学与工程学院的一组研究人员提出了一种利用可再生能源生产绿色氢的新技术。他们的突破最近发表在《自然材料》上。

与其他生产绿色氢的工艺相比，这项新技术体现了显着的优势，其发展为商业技术可能会降低成本并加速使用绿色氢作为化石燃料的清洁、可持续替代品。

使用氢作为燃料代替煤炭、汽油和“天然气”将减少这些燃料的使用以及各种来源的温室气体排放，包括运输、材料和化学品的生产以及工业供暖。与这些在空气中燃烧时向大气中排放二氧化碳的燃料不同，氢气会产生水，因此被认为是一种清洁燃料。

然而，最常见的生产氢气的方法是使用天然气(或煤炭)，该过程会向大气中排放大量二氧化碳，从而抵消了其作为化石燃料的绿色、可持续替代品的优势。2022年，全球氢气消耗量约为9500万吨，这个数量适合改进各种燃料产品，特别是生产制造农业肥料所需的氨。

今天消耗的几乎所有氢气都是由化石燃料产生的，这就是为什么它被称为“灰氢”(由甲烷制成)或“黑氢”(由煤炭制成)。使用这些方法生产的氢气约占全球每年因人类活动排放到大气中的二氧化碳的 2.5%。为了减少这一重要的排放源并用清洁、可持续的氢替代污染性的化石燃料，有必要用绿色氢替代灰氢。

各种估计预测，在净零排放的情况下，绿色氢可能占全球能源市场的 10% 左右，这是目前缓解气候变化和全球变暖的目标，该温室效应是由于二氧化碳浓度增加而造成的。气氛。这就是绿色氢在应对全球变暖方面具有巨大重要性的原因。

绿色氢是通过电解产生的，即利用风能和太阳能等可再生能源将水电化学分解为氧气和氢气。电解法于 200 多年前被发现，此后经历了许多发展和改进。然而，以具有竞争力的价格生产绿色氢仍然太昂贵。

限制使用电解生产大量绿色氢气(有助于实现净零碳排放计划)的技术挑战之一是需要昂贵的膜、垫圈和密封组件来分隔阴极室和阳极室。

几年前，以色列理工学院的研究人员提出了一种创新且高效的电解技术，该技术不需要膜和密封来分隔电池的两个部分，因为氢和氧是在过程的不同阶段产生的，这与常规电解不同。它们是同时创建的。

这个名为 E-TAC 的新颖工艺是由 Hen Dotan 博士和 Avigail Landman 博士在 Avner Rothschild 教授和 Gideon Grader 教授的监督下开发的。他们与企业家 Talmon Marco 合作，发挥该工艺的潜力并开发商业应用。