一個由中國科學家組成的國際科學小組表示，他們發(fā)現(xiàn)了一種從極其干燥的空氣中提取水分，從而產生氫氣的新方法，他們將其稱之為“終極清潔能源”。

研究人員表示，該設備可以在相對濕度低至4%的干旱環(huán)境使用，這意味著綠色氫可以在不使用液態(tài)水的情況下產生。例如，在非洲的薩赫勒沙漠和澳大利亞中部的烏魯魯沙漠，這些地區(qū)的平均相對濕度約為20%。

研究人員在周二發(fā)表在《自然通訊》上的一篇論文中寫道:“空氣中的水分可以通過電解直接用于制氫，因為它具有普遍可用性和從大自然中的用之不竭性?！眮碜阅珷柋敬髮W、曼徹斯特大學和中國科學院的化學工程師團隊表示，空氣中隨時有13萬億噸水。

電解是利用電將水分解為氫和氧的過程?？茖W家們表示，當這個過程由可再生電力驅動時，綠色氫是“低碳經濟最具前景的能源載體”。除此之外，氫還可以作為一種儲存介質，用于儲存不能持續(xù)使用的能源，如太陽能、風能和潮汐能。

不過根據(jù)該論文，可再生能源分配和淡水供應之間的全球地理錯位使得優(yōu)先考慮飲用水的地方很難生產氫。報告指出，北非、西亞和中亞、大洋洲中西部和北美西南部地區(qū)淡水短缺，但有潛力利用太陽能和風能。

為了克服沒有足夠水產生氫氣的問題，科學家們設計了一種裝置，使用多孔材料(比如三聚氰胺海綿)，將其浸泡在電解質中，從空氣中吸收水分，然后將捕獲的液態(tài)水分解為氫和氧。這一過程可以由太陽能電池板、風力渦輪機或其他可再生發(fā)電機提供動力。

根據(jù)這項研究，該團隊的原型機占地約1平方米，每小時可以生產93升氫氣。經過測試后，該設備在40%的相對濕度下，不添加任何液態(tài)水，可以連續(xù)12天生產高純度氫氣。

來自曼徹斯特大學化學工程系的范表示，這種設備有很多優(yōu)勢：“許多擁有豐富可再生能源的地方供水有限，但是這個裝置可以不用爭奪稀缺的飲用水，而是從空氣中收集水，從而產生氫氣。另外生產過程還利用了過剩的可再生能源，當電網達到最大容量時，如果不儲存或發(fā)送到電網，這些能源可能會被浪費?！?/p>

范說，這一發(fā)展對使用綠色氫作為原料和可再生能源來減少碳足跡的化學制造商也具有重要意義，氨生產就是一個例子。

中國科學院的共同作者胡表示，當該裝置擴大規(guī)模時，氫氣可能會通過天然氣管道輸送到城市。他說:“未來幾十年，當中國降低天然氣在其能源結構中的比例時，現(xiàn)有的管道網絡可以用來從西部向東部沿海城市輸送氫氣。該設備體積較小，可以在偏遠地區(qū)運行，為日常生活提供電力。”

該研究的主要作者、墨爾本大學化學工程系的高級講師李表示，該團隊計劃擴大該裝置，并探索它的其他應用。他說：“明年第三季度，它將擴大到10平方米，這樣就可以生產足夠一個家庭一天的氫能源?！?/p>

李估計，如果將其擴大到一個由太陽能驅動的網球場大小，該裝置每年將能夠產生為400輛汽車提供燃料的氫氣。他預計該產品將于2025年底上市，規(guī)模為1000平方米，可在沙漠、寒冷地區(qū)和有風暴的地方使用。