大规模高效生产绿色氢能对于减少碳燃料的使用至关重要。然而，由于运输和分配氢气存在许多挑战，因此实现这一转变非常棘手。

耶鲁大学的一组研究人员提供了一种新方法：使用电解在靠近氢气消耗的地点从废水和其他非传统来源中产生氢气。他们的研究结果于 7 月 13 日发表在《环境科学与技术》上。

图片来源：耶鲁大学

大约 95% 的氢气是由化石燃料制成的。寻找良好的水源可以大大减少这种情况。

“我们拥有所有这些未充分利用的资源——处理过的废水、资源提取废水、我们可以处理的工业废水，”化学与环境工程助理教授、该研究的主要作者 Lea Winter 说：“我们可能不想将它们用于饮用水，但我们可以将它们用于其他目的，这样可以节省饮用水，这对于缺水地区尤其重要。”

一种方法是通过电解，这是一种利用电将水分解成氧气和氢气成分的技术。大多数化学过程在更大规模的情况下工作效率更高。但是，由于电解反应只发生在电极表面，因此规模并不是一个重要因素。这为有效使用较小和分散的水源（如市政废水）开辟了潜力。

在水资源更稀缺的地方，更分散的基础设施将特别有利，因为它可以避免使用饮用水源。在许多较小的地点而不是在中央枢纽制造氢气意味着涉及的运输更少，这是分配氢气的主要成本之一。

“一旦你到达大约 40 公里，那么整个过程中超过一半的 CO 2排放量来自运输，”温特说：“这凸显了为什么我们可能希望将其保持在较小的规模。为此，我们希望能够利用分散的非传统水源。”

研究人员说，利用这些资源可以保证充足的能量。例如，从中型城市污水处理厂提取氢气，将产生比核电站更多的储存氢能。在更大的范围内——例如半导体或混凝土工厂——回报甚至更大。

“我们从水中提取氢气所获得的能量将比美国汽车每年在路上消耗的能量还要多，或者比三峡大坝的能量还要多，”温特说：“如果我们寻找不同的水源，就利用我们已经拥有的水处理技术，总之，制造氢气对水源的依赖越来越小。”