經濟觀察網4月(yuè)16日(rì)訊：衆所周知(zhī)，綠(lǜ)色氫需要(yào)大(dà)量的(de)水(shuǐ)進行(xíng)電(diàn♠)解，經計(jì)算(suàn)，每千克氫大(dà)約需要(yào)9升純水(shuǐ)。這(zhè)不(bù)僅對(duì)許多(duō)水(shuǐ)資源匮乏的(de)地(d↕ì)區(qū)極不(bù)友(yǒu)好(hǎo)，而且本身(shēn)也(yě)是(shì)一(yī)∑個(gè)不(bù)環保的(de)因素。而如(rú)果能(néng)用(yòng)海(hǎi)水(shuǐ)直接制(zhì)氫，光(guāng)從(cóng)原材料這(zhè)一(yī)>點上(shàng)來(lái)說(shuō)，至少(shǎo)是(shì)無限而且免費(fèi)的(de)。&

然而，由于海(hǎi)水(shuǐ)混合了(le)氫、氧、鈉和(hé)許多(duō)其他(tā)元素，使得(de)利用(y òng)化(huà)學反應提取氫氣變得(de)有(yǒu)些(xiē)困難。而且，在制(zhì)氫完成後是(shì)否會(huì)創造有(yǒu)危險性的(de)高(g<āo)鹽，并把高(gāo)濃度的(de)有(yǒu)毒氯氣放(fàng)回了(le)海(hǎi)洋環境。這(zhè)些(xiē)問(wèn)題都(dōu)有(yǒu)待解決，因此目前有(yǒ​u)許多(duō)科(kē)學家(jiā)在緻力于這(zhè)方面的(de)研究。

近(jìn)期，由美(měi)國(guó)能(néng)源部SLAC國(guó)家(jiā)加速器(qì)實驗室和(hé)斯 坦福大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuán)領導的(de)團隊就(jiù)找到(dào)了(le)一(yī)種新方法，通(t ōng)過雙膜系統和(hé)電(diàn)力直接從(cóng)海(hǎi)水(shuǐ)中“排出”氫氣，而且不(bù)會(huì)産生(shēng)大(dà)量有(yǒ→u)害物(wù)質。最新研究成果已于近(jìn)期發表在了(le)《焦耳》雜(zá)志(zhì)上(shàng)。

研究人(rén)員(yuán)Adam Nielander說(shuō)：“如(rú)今，許多(duō•)水(shuǐ)制(zhì)氫系統都(dōu)試圖使用(yòng)單層或單層膜。我們的(de)研究将兩層結合在一(yī)起。這(zhè)些(xiē)膜結構使我們能(néng)夠α在實驗中控制(zhì)海(hǎi)水(shuǐ)中離(lí)子(zǐ)的(de)移動方式。”

為(wèi)了(le)處理(lǐ)海(hǎi)水(shuǐ)，該團隊實施了(le)雙層膜系統，并使用(yòng)電(diàn)™解對(duì)其進行(xíng)了(le)測試，電(diàn)解是(shì)一(yī)種使用(yòn<g)電(diàn)力驅動離(lí)子(zǐ)或帶電(diàn)元素以進行(xíng)所需反應的(de)方法。SLAC和(hé)斯坦福大∞(dà)學博士後研究員(yuán)Joseph Perryman說(shuō)，他(tā)們通(tōng)過控制(zhì)對(duì)海(hǎi)水(shuǐ)系統最有(yǒu)害的(de)元素&<mdash;—氯化(huà)物(wù)來(lái)開(kāi)始他(tā)們的(de)設計(j∞ì)。

最理(lǐ)想的(de)膜系統需要(yào)執行(xíng)三個(gè)主要(yào)功能(néng)：從(cóng)海(hǎi)水(shuǐ)中分✔(fēn)離(lí)氫氣和(hé)氧氣；僅移動有(yǒu)用(yòng)的(de)氫和(hé)氫氧根離(lí)子(zǐ)，同時(shí®)限制(zhì)其他(tā)海(hǎi)水(shuǐ)離(lí)子(zǐ)混入；防止不(bù)良反應。将$這(zhè)三種需求結合在一(yī)起很(hěn)難，而該團隊此次似乎做(zuò)到(dào)了(le)。

在他(tā)們的(de)實驗中，質子(zǐ)，即正氫離(lí)子(zǐ)，穿過其中一(yī)個(gè)膜層到(dào)達一(yī)個(gè)可(kě±)以收集它們的(de)地(dì)方，并通(tōng)過與帶負電(diàn)的(de)電(diàn)極相(xiàng)互作(zuò)用(γyòng)轉化(huà)為(wèi)氫氣。系統中的(de)第二層膜隻允許負離(lí)子(zǐ)（如(rú)氯離(lí)子(zǐ×)）通(tōng)過。

斯坦福大(dà)學化(huà)學工(gōng)程研究生(shēng)、合著者Daniela Marin說(shuō)→，作(zuò)為(wèi)一(yī)種額外(wài)的(de)支撐，一(yī)個(gè)膜層含有(yǒu)固定在膜上(shàng)的$(de)帶負電(diàn)荷的(de)基團，這(zhè)使得(de)氯化(huà)物(wù)等其他(tā)帶負電(diàn)的(de)離(lí)子(z✔ǐ)更難混入不(bù)該去(qù)的(de)地(dì)方。

在該團隊的(de)實驗中，帶負電(diàn)的(de)膜被證明(míng)能(néng)高(gāo)效地(dì)阻♥擋幾乎所有(yǒu)的(de)氯離(lí)子(zǐ)，而且他(tā)們的(de)系統在運行(xíng)時(shí)不(bù)會(huì)産生(shēng)漂白(bái)劑和(hé✔)氯等有(yǒu)毒副産物(wù)。

接下(xià)來(lái)，該團隊計(jì)劃通(tōng)過使用(yòng)更豐富、更容易開(kāi)采的(de)材¥料建造電(diàn)極和(hé)膜來(lái)改進它們。該團隊表示，這(zhè)種設計(jì)改進可(kě)以使電(diàn)解系統更容易擴展到(♠dào)為(wèi)能(néng)源密集型活動（如(rú)運輸部門(mén)）生(shēng)産氫氣所需的(de)規模。