革命性新科技:海水直接分解出綠能氫氣!
科技
06-08
沙迦大學研究團隊日前發表一項突破性技術,開發出能直接從海水中大規模提取氫氣的新型電極。這項創新將為缺水沿海地區提供免海水淡化的潔淨能源解決方案。
研究團隊在《Small》期刊發表的論文中指出,這種特殊設計的多層電極無需去除海水中礦物質鹽分或新增化學藥劑,就能高效產氫。該技術免除了造價動輒數億美元的海水淡化廠需求,大幅降低生產成本。
「我們開發的新型多層電極能在海水環境下穩定運作300小時以上。」論文第一作者、沙迦大學化學系助理教授Tanveer Ul Haq博士強調:「傳統方法最大問題在於氯離子造成的電極腐蝕,而我們的設計創造了兼具保護性與反應性的微環境。」
這項技術特別適合淡水資源匱乏但陽光充沛的海岸地區,例如阿拉伯聯合大公國。團隊測試顯示,該電極在420mV過電位下能達到1A/cm²的幾何電流密度,且法拉第效率高達98%,幾乎所有電力輸入都轉化為氫氣產出。
「關鍵在於電極形成的偏硼酸鹽保護膜。」共同作者Mourad Smari解釋:「這層薄膜能防止金屬溶解和非導電氧化物形成,跳過了昂貴的海水淡化程式。」研究團隊特別指出,該系統在1.6V電壓下的轉換頻率達139.4s⁻¹,是同類系統中的頂尖表現。
Tanveer博士描繪了這項技術的應用前景:「未來可建造太陽能驅動的海水製氫廠,沿著海岸線生產零排放的潔淨燃料。」目前研究團隊正從實驗室規模邁向戶外實測階段,下一步將開發適用於乾旱沿海地區的模組化氫氣發生器。
這項名為「微環境工程多層電極設計」的研究成果,已被多家清潔能源新創公司和區域創新中心列為重點關注技術。正如Tanveer博士所言:「我們將海水從挑戰轉化為解決方案——這才是真正來自海洋的綠色氫能。」