据报道，一组来自澳大利亚的科学家近期开发了一种利用大气中的水生产氢气的新方法。他们声称，其新装置可以确保稳定的性能，并为偏远地区提供绿色氢气。

在最新发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，墨尔本大学和曼彻斯特大学的研究人员报告称，他们设计了一种直接空气电解(DAE)模块来生产氢气，可用于偏远地区的应用。

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在传统方法中，电解水指的是从液态水中收集氢和氧，将两个电极放入水中并使电流流过，阳极上的电子被从水中剥离，形成带正电荷的氢离子和氧分子。阴极电子被给予氢离子，形成氢气。但这种方法要求使用纯液态水，这就限制了其在水资源不丰富地区的使用。

但在上述最新研究中，DAE则通过收集空气中已存在的水，消除了这一风险并降低了相关成本，使其能够在任何地方生产氢气。

具体而言，该装置利用空气中的水分通过电解直接产生氢气，而无需输入任何液态水。该模块由中间的集水单元和两侧的电极与气体收集器组成。它可以与光伏和风力发电机，以及任何依赖可再生能源的发电机相配对。

研究人员进一步解释称，“三聚氰胺海绵、烧结玻璃泡沫等多孔介质被潮解性离子物质浸泡，通过暴露的表面吸收空气中的水分。在液相中捕获的水通过扩散转移到电极表面，随后在原位分裂为氢气和氧气，并作为纯气体分别收集。”

该团队建造了一个太阳能驱动的独立式“氢塔”，用一个太阳能电池板和五个DAE模块平行堆叠而成。他们说，“塔的占地面积不超过太阳能电池板，这意味着我们的DAE将不会占用额外的土地，这在某些地区可能是昂贵的。”

随后，他们在室外温度从20到40，相对湿度从20%到40%的条件下，对该原型装置进行了为期12天的测试。实验结果显示，该装置能够在一天内生产约1500毫升氢气，法拉第效率(实际生成物和理论生成物的百分比)约为95%。

科学家们进一步指出，“在将上述DAE模块置于空气中无人看管8个月后，氢气的法拉第效率仍保持在90%左右，无需进行任何维护。该原型机实现了在不同天气条件下，根据太阳强度自动稳定生产氢气。”

他们总结道，这项新技术的好处是，电解中使用的电力可来自风能或太阳能等可再生能源，产生的氢气可用作氢燃料，甚至可用于氢核聚变反应。该设备既可放置在太阳能或风能丰富但缺水的地区，也适用于在偏远地区制氢。

（文章来源：财联社）

关键词： 可再生能源