英國科學家如今使用廉價催化劑在工業(yè)條件下從水中制造出了氫氣。據(jù)報道，這一項目已在大氣氧水平和室溫條件下，使用pH值中性的水獲得了成功。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的劍橋大學Erwin Reisner博士說：“這標志著研究制取‘綠色氫能’這種真正意義上的可再生能源又向前邁進了一步。”

　　Reisner補充說：“如果我們要進行工業(yè)水解過程(將構(gòu)成水的兩個元素分解的化學反應(yīng))，那么產(chǎn)氫催化劑在氧氣水平增加的情況下保持活躍至關(guān)重要。這樣一來，將實際生活中的設(shè)備置于大氣氧水平中，便可以就地使用水分解從而制取氫氣。”

　　雖然氫氣不能直接替代汽油或乙醇，但它可以與現(xiàn)在已經(jīng)用于轎車或巴士的燃料電池一起作為燃料使用。

　　當前用化石燃料制取氫氣的方法會產(chǎn)生副產(chǎn)品——溫室氣體二氧化碳，因此這種方法既不可再生，同時產(chǎn)生的也不是清潔能源。要生產(chǎn)環(huán)保并可持續(xù)的氫氣，需要諸如在自然光條件下進行水分解的綠色生產(chǎn)過程。

　　迄今為止，氫氣只能在密閉條件下借助惰性氣體從水中進行制取。

　　“目前還沒有找到在水和空氣中有效制取氫氣的廉價分子催化劑。不過，這兩個條件是制取綠色氫能作為未來能源的必要條件。”Reisner說。

　　他指出：“現(xiàn)在像貴金屬鉑這樣的高效催化劑成本太高，而廉價替代品的效果往往又不是很理想。”

　　如今，英國的研究人員發(fā)現(xiàn)，在包含緩沖物質(zhì)三乙醇胺的水溶液中使用鈷化合物(一種儲量相對豐富的金屬)作為催化劑，從而保持pH值恒定并釋放電子，這樣便可通過將其置于可見光下最終生成游離的氫氣。

　　“我們的研究顯示，像鈷這樣的廉價材料可以滿足這一苛刻的要求。當然，還存在很多障礙，如催化劑穩(wěn)定性太差、大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用過程的相對低效，以及需要同時清除產(chǎn)生的氧，但我們的研究結(jié)果已經(jīng)在基于相關(guān)條件下制取氫能的道路上邁出了第一步。”Reisner補充說。

　　他所在團隊的研究由英國工程與自然科學研究理事會(EPSRC)資助，并引進了奧地利基督教多普勒研究協(xié)會和奧地利石油天然氣集團的投資。

　　研究人員指出，每單位重量氫氣的能量是汽油的3倍，且其燃燒時只產(chǎn)生水。并且對于終端用戶來說，其使用價格也有望大幅降低。

　　共同參與本項研究的Fezile Lakadamyali和Masaru Kato說：“我們對于這項研究成果感到十分興奮。此外，我們對于將在不久后成功安裝日光水分解系統(tǒng)也非常看好。”

　　劍橋大學可持續(xù)合成氣化學多普勒實驗室的最終目標是為一個純合成光化學設(shè)施制定一套基本原則。純合成光化學設(shè)備能借助光將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣—— 一種被稱為合成氣的混合物。

　　“合成氣既是石化行業(yè)的珍貴化學原料，同時也是生產(chǎn)碳氫化合物和液體燃料的一種極好的初級原料。”Reisner解釋說。Reisner的這項研究發(fā)表在日前出版的德國《應(yīng)用化學國際版》上。

　　Reisner表示，研究人員在展示空氣條件下催化劑的工作原理后，將繼續(xù)致力于研究利用太陽能水分解設(shè)備制取氫氣和氧氣。