一個(gè)由瑞士聯(lián)合大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)展示了一種更便宜、更可持續(xù)的方法來(lái)制造氫動(dòng)力汽車(chē)，這種汽車(chē)可能很快就不僅僅是一種新奇的東西了。

在研究最近發(fā)表在《自然通訊,科學(xué)家從悉尼新南威爾士大學(xué),格里菲斯大學(xué),斯文本科技大學(xué)顯示捕獲氫通過(guò)分割它從氧在水中可以通過(guò)使用低成本鐵和鎳等金屬作為催化劑,加快這個(gè)化學(xué)反應(yīng)而需要更少的能量。

地球上儲(chǔ)量豐富的鐵和鎳將取代迄今為止被視為“水分解”過(guò)程基準(zhǔn)催化劑的貴金屬釕、鉑和銥。

新南威爾士大學(xué)化學(xué)學(xué)院的趙川教授說(shuō)，在水的分裂過(guò)程中，兩個(gè)電極對(duì)水施加電荷，使氫從氧中分裂出來(lái)，作為燃料電池的能量。

他說(shuō):“我們所做的就是在電極上涂上催化劑，以減少能源消耗?！薄霸谶@種催化劑上有一個(gè)微小的納米級(jí)界面，鐵和鎳在原子層面相遇，成為分裂水的活性位點(diǎn)。在這里，氫可以從氧中分離出來(lái)作為燃料，而氧可以作為一種環(huán)保的廢物被釋放出來(lái)?！?/p>

2015年，趙教授的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種鎳鐵電極，以創(chuàng)紀(jì)錄的效率產(chǎn)生氧氣。然而，趙教授表示，就其本身而言，鐵和鎳并不是產(chǎn)生氫的良好催化劑，但它們?cè)诩{米尺度上的結(jié)合是“奇跡發(fā)生的地方”。

“納米級(jí)的界面從根本上改變了這些材料的性質(zhì)，”他說(shuō)?！拔覀兊难芯拷Y(jié)果表明，鎳鐵催化劑在制氫方面與鉑鐵催化劑一樣活躍。

“另一個(gè)好處是，我們的鎳鐵電極可以同時(shí)催化氫和氧的生成，因此，我們不僅可以利用地球上豐富的元素來(lái)降低生產(chǎn)成本，而且還可以降低生產(chǎn)一種催化劑而不是兩種催化劑的成本?！?/p>

快速瀏覽一下今天的金屬價(jià)格，就會(huì)明白為什么這可能是加速向所謂的氫經(jīng)濟(jì)過(guò)渡所需要的改變游戲規(guī)則的手段。鐵和鎳的價(jià)格分別為每公斤0.13美元和19.65美元。相比之下，釕、鉑和銥的價(jià)格分別為每克11.77美元、42.13美元和69.58美元——換句話(huà)說(shuō)，貴了數(shù)千倍。

趙教授表示:“目前，在我們的化石燃料經(jīng)濟(jì)中，我們有轉(zhuǎn)向氫經(jīng)濟(jì)的巨大動(dòng)力，這樣我們就可以把氫作為地球上儲(chǔ)量豐富的清潔能源載體?！?/p>

“我們談?wù)摎浣?jīng)濟(jì)已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間了，但這一次，它似乎真的要來(lái)了。”

趙教授表示，如果這種水分解技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，有一天可能會(huì)出現(xiàn)氫燃料加油站，就像今天的加油站一樣，你可以在那里用這種水分解反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣給氫燃料電池汽車(chē)加油。與鋰電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)相比，燃料補(bǔ)給只需幾分鐘就能完成。

“我們希望我們的研究可以被這樣的空間站用來(lái)制造他們自己的氫，使用可持續(xù)的資源，如水、太陽(yáng)能和這些低成本但高效的催化劑?！?/p>