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海水直接变成氢气！是的，你没有看错。近日，澳大利亚皇家墨尔本理工学院的研究人员研制出一种神奇的催化剂，可以直接在海水中制氢。估计每公斤的成本仅为2澳元（约合人民币10元），远低于目前使用化石燃料制氢的成本。
氢是一种清洁能源载体，可用于交通、工业、建筑、电力等诸多领域，甚至可以用于热水、烹饪、取暖等。碳经济与对抗气候变化。
然而，现在世界上大部分的氢气都是通过化石燃料的转化产生的，每年排放8.3亿吨二氧化碳，造成巨大的环境污染。
目前的“绿色”氢气也不是绿色的，它需要通过电解淡水来生产，非常昂贵，在商业上几乎不可取，仅占全球氢气总产量的1%。
因此，寻找一种可持续、低成本、高效的制氢方法迫在眉睫。
海洋占地球表面的71%。科学家一直希望利用海水制氢，但海水中含有大量的盐分和杂质，如钠、镁、钙、钾、氯、硫酸盐等，这些物质会干扰海水制氢的过程电解，导致催化剂失活、电极腐蚀、隔膜堵塞，甚至释放有毒氯气等问题。
所以海水制氢最大的痛点就是找到一种能有效催化水分解反应，抗海水腐蚀和污染，而且绝对便宜的特殊催化剂，以降低成本。
墨尔本理工大学的研究人员研制出了这样一种神奇的催化剂：多孔N-NiMo3P纳米片。
这种片材的基面有大而均匀的孔隙，具有更高的催化活性，可以保证更快的传质。可在常温下有效催化海水电解反应，无需脱盐，直接将海水分解为氢气和氧气。
最重要的是，采用这种片材，析氢反应和析氧反应的过电位和总电压都很低，这意味着催化效率非常高，消耗的电能也很少。
最重要的是，这种催化剂可以催化完全分解水，即将水完全分解为氢气和氧气。
在实验中，研究人员使用N-NiMo3P纳米片催化剂在1.52和1.55伏特的电池电压下，在1摩尔浓度的氢氧化钾和海水中实现了水的完全分解，达到了10毫秒. A/cm2 电流密度。
该技术不仅简单且可扩展，而且比目前市场上任何“绿色”制氢方法都更具成本效益，研究人员估计每公斤氢气的成本仅为 2 澳元说。
这是什么概念？氢的能量密度是所有化石燃料中最高的，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。每公斤氢气燃烧产生的热能为142.4MJ，而石油、煤和天然气分别为44MJ、29MJ、50MJ。
最重要的是，氢气燃烧的产物只是水，不产生任何污染物，对环境和人体无害。可以说是对化石燃料的全面粉碎。
这意味着，如果能够利用海水制氢，就可以摆脱对化石能源的依赖，实现低碳经济，应对气候变化。
这项技术有望给绿色能源产业带来革命性的变化。目前，研究团队已申请技术专利，并计划开发原型电解槽，大规模制氢。
这个技术的原理和细节，你可以在附件中找到。如果您对从海水中生产氢气感兴趣，请继续阅读以了解这种神奇催化剂的工作原理。
也许在未来的某一天，你的汽车、飞机和家用电器可能都是靠海水驱动的（制氢），我们所有人都可以享受到清洁、低碳、高效带来的便利能量，还有蓝天、白云和春天般的大自然。
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