綠氫，是使用風(fēng)能、太陽能等可再生能源分解水得到的氫氣，其生產(chǎn)過程基本沒有碳排放，是未來綠色能源革命的主力軍，但由于生產(chǎn)成本較高等瓶頸，尚未實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。日前，復(fù)旦大學(xué)科研團隊研發(fā)成功一種新型催化劑，有望大幅降低綠氫制備成本，這一最新成果北京時間14日在國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。
眼前黑色的物體就是復(fù)旦大學(xué)科研團隊研制出來的新型催化劑，它有效降低了現(xiàn)有催化劑中金屬“銥”的用量。目前，制備綠氫的催化劑以銥、鉑等金屬為主，銥的價格約為每克1295元，降低對“銥”的依賴，可以大大降低綠氫的制備成本。
科學(xué)家們是如何研發(fā)出這一新型催化劑的呢？他們的靈感來源于一種食物，那就是麻球。如果把催化劑比作“麻球”，那具有催化活性的貴金屬就是麻球上的“芝麻”。
這是在使用冷凍電子斷層掃描技術(shù)將其放大1000萬倍后我們看到的“麻球”，也就是新型綠氫催化劑。
復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授 張波：傳統(tǒng)的催化劑像一個球，而真正起作用的是它的表面，我們就想到了“麻球”。如果把表面的“芝麻”變成氧化銥，里面換成低成本的材料，“芝麻”是容易脫落的，把“芝麻”種在“麻球”上就不會脫落了。那這樣我們就可以降低催化劑中氧化銥的用量，相同的催化劑我們原來的技術(shù)是1平方米設(shè)備用20克氧化銥，現(xiàn)在用這種新的技術(shù)它1平方米只需要用3克氧化銥。
現(xiàn)階段我國制取綠氫最成熟的方式電解水制氫還需要耗費大量電能，研究發(fā)現(xiàn)，新型催化劑不僅成本更低，還能降低電解水的能耗，每生產(chǎn)1立方米氫氣能較之前節(jié)省1度電。
復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授 張波：如果按照全球2050年1億噸綠氫的需求來計算，該技術(shù)每年可節(jié)省1.12萬億度電。
新型催化劑的研制，帶來制備成本和能耗的“雙降”，將有望打破制約綠氫發(fā)展的瓶頸，實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。目前該技術(shù)已進入產(chǎn)業(yè)化試驗階段。
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