澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)(QUT)教授AnthonyO’Mullane和在讀博士生UmmulSultana展示了鈷-鎳-金系材料用于電化學(xué)生產(chǎn)氫氣的效率，它可取代目前所使用的昂貴材料。

國際能源機構(gòu)估計，到2022年全球氫能市場將達(dá)到1550億美元的規(guī)模。而澳大利亞憑借其所擁有的能源領(lǐng)域熟練技術(shù)勞動力資源和豐富的可再生能源來源，占據(jù)了有利的地位。

工作于QUT大學(xué)化學(xué)、物理和機械工程學(xué)院的O’Mullane教授表示：“原則上，氫氣提供了一種大規(guī)模儲存清潔能源的方法，它讓大型太陽能和風(fēng)電場的推廣以及綠色能源的出口成為可能。”

但使用碳源生產(chǎn)氫的工藝會排放二氧化碳，這一溫室氣體降低了使用可再生能源對經(jīng)濟方面的益處。

目前正在開發(fā)中的最成熟、最廉價的氫氣生產(chǎn)工藝是熱化學(xué)法，它使用化石燃料或天然氣生產(chǎn)氫氣；但澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)的《國家氫氣路線圖》顯示，使用低成本、低排放或零排放能源的電化學(xué)工藝正在迎頭趕上。

O’Mullane和Sultana的研究成果是這一技術(shù)向前推進(jìn)的一部分。今年，澳大利亞柯廷大學(xué)(CurtinUniversity)的研究人員利用納米晶體將太陽能轉(zhuǎn)化為氫氣的工作也取得了突破型的進(jìn)展。

O’Mullane表示，傳統(tǒng)上將水分解成氫和氧分子的催化劑為氧化銥、氧化釕和鉑等一些“昂貴的貴金屬”。而且作為反應(yīng)部分的氧氣逸出也不總是穩(wěn)定，有可能限制這一工藝的效率。

而他與Sultana合作測試的方法使用了“兩種地球上含量豐富的廉價替代品”——鈷和氧化鎳，其中僅含一小部分提高催化劑效率的金納米顆粒，“來制造一種穩(wěn)定、雙功能的催化劑”，能夠分解水并無排放地生產(chǎn)氫氣。

被儲存的氫能可作為燃料電池用于運輸領(lǐng)域，或在需求高峰時段將電力饋入電網(wǎng)。《澳大利亞國家氫能路線圖》中指出，氫能系統(tǒng)也能夠為電網(wǎng)的穩(wěn)定性提供服務(wù)——它具有靈活的負(fù)載，可以根據(jù)需要上下浮動，但它們穩(wěn)定電網(wǎng)的主要應(yīng)用還是儲能——在可再生能源來源豐富的季節(jié)捕捉能源，并在較低的季節(jié)將能源反饋入電網(wǎng)。

O’Mullane計劃在2019年致力于將這一工藝規(guī)模化，“建造電解槽使之能以合理的規(guī)模生產(chǎn)氫氣”，以證明其商用價值。