澳洲在沙漠试验“裂水制氢”创新技术 从空气中取水并生产绿色能源
2月27日消息，据外媒报道，澳大利亚初创公司AquaAerem正在试验一种新技术：通过捕获空气中的水分并利用太阳能将其电解，从而让水转化为氢气，使沙漠也成为了新能源生产地。
TennantCreek是澳大利亚的一个小镇，总人口仅有三千人。这个小镇坐落在一片岩质沙漠附近，这里阳光充足，但没有足够的水资源。随着澳大利亚雄心勃勃的绿色氢能源发展计划，初创公司AquaAerem决定在这个小镇实验自己的新技术——这种新技术既不需要大量的工业用水，也不需要连接当地的电网来生产氢气。
首先，AquaAerem通过双轴跟踪的聚光光伏系统生产电力，这将比普通太阳能硅板获得电力的效率高两倍。之后，AquaAerem会使用一种大气水捕捉系统，吸走空气中的水分。这些水分会被聚光光伏系统发出来的电分解，成为氧气和氢气。和该公司表示，这套系统在温暖气候下的工作效率更高，而且几乎不需要维护，除了氧气和氢气之外不会产生其他东西。
据了解，AquaAerem预计其每年将能产生约912吨的绿色氢能源，并提供大约一半的TennantCreek社区所需的能源，但最终规模可能要大得多。该公司表示，他们可以将这套系统做的更大，生产更多氢能源，从而向其他国家批量出口。
财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，据报道，澳大利亚内陆的一个新项目将试验一种创新技术，通过捕获空气中的水分并利用太阳能将其裂解，从而让水转化为氢气，这样一来，炎热、干旱的地区也能成为能源出口地。
Tennant Creek是澳大利亚一个拥有三家酒吧、住有3000人的小镇，这里是鳄鱼邓迪的领地，有着温暖的沙漠气候。和澳大利亚北部的大部分地区一样，这里有充足的阳光，但没有一吨可供出口的水资源。
因此，随着澳大利亚将自己定位为绿色氢能源出口国，Tennant Creek自然而然就成为了一个尝试新技术的好地方。据了解，这种技术不需要大量市政用水，也不需要连接当地电网来生产氢。
据悉，新的创业公司Aqua Aerem已经与北领地政府（NT government）签署了一项为期12周的太阳能+空气制氢系统试验协议。通过双轴跟踪的聚光光伏系统生产电力，这将比普通硅板捕获能源的效率高两倍。
下一步是通过电解将这些能量转化为可运输的氢，这只需要电力和水作为输入。在这里，Aqua Aerem展示了它的秘密武器：一种大气水捕捉系统，可以吸走空气中的水分。该公司表示，它在更温暖气候下的工作效率更高，而且几乎不需要维护，除了空气之外不会产生任何废物。
北领地政府在一份声明中表示，“这是可再生氢试点项目的第一阶段。它将最终为北领地国有发电公司Territory Generation生产可再生氢、并成为Tennant Creek社区电力组合的一部分。”
据了解，Aqua Aerem提出的系统包括安装一个15兆瓦的电解槽，预计其每年将能产生约912吨的绿色氢，提供大约一半的Tennant Creek社区所需的能源，但最终规模可能要大得多，该公司表示，该技术可以扩大到更大的装置从而向亚洲市场批量出口氢气。
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（来源：Nature Communications、环球科学）
中国科学报：中国科学院赣江创新研究院研究员胡国平与英国曼彻斯特大学教授范晓雷、澳大利亚墨尔本大学高级讲师李刚合作，在一项研究中演示了一种从空气中提取水制氢的新技术。这或让世界上任何一个角落今后都能使用将太阳能转化为燃料的装置。相关研究近日发表于《自然—通讯》。
绿氢由电解槽通过电和水制取，有望替代会排放二氧化碳的化石燃料。电解槽可以用可再生能源驱动，但目前的装置通常需要复杂的原材料、稀有金属，还需使用纯净水——这会与有限的饮用水资源构成竞争。这些因素都会增加成本，限制大范围的应用。
研究者开发了一种能利用潮湿空气而无需液态水的电解槽原型。这种装置能吸收空气中的水分，并将采集的水氢氧分离。他们用太阳能或风能等可再生能源驱动该装置，并使其连续运转了12天。他们还证明了该装置能在湿度4%的干燥环境中高效运作，整个过程无需液态水。
研究者指出，该装置具有可拓展性，或能以最小的环境影响向偏远的干旱和半干旱地区提供氢燃料。
科技日报记者 刘霞
一组来自中国、英国和澳大利亚的联合研究团队在6日出版的英国《自然·通讯》杂志上撰文称，他们通过电解稀薄空气（湿度低至4%）中的水，而非传统方法电解液态水，制造出了绿氢。最新方法使科学家们能在干燥和偏远地区制造出氢燃料，对环境影响最小。
通过直接电解空气（DAE）法制氢的概念示意图。
图片来源：《自然·通讯》网站相关论文
研究人员表示，新开发的“直接空气电解器”（DAE）模块使用持续暴露在大气中的吸湿电解液，这种电解液具有自发（无需外部能量输入）从空气中提取水分的潜力，一旦与可再生电源连接，就可用于电解和制氢。
在传统方法中，电解水指的是从液态水中收集氢和氧，将两个电极放入水中并使电流流过，阳极上的电子被从水中剥离，形成带正电荷的氢离子和氧分子。阴极电子被给予氢离子，形成氢气。但这种方法要求使用纯液态水，这就限制了其在水资源不丰富地区的使用。而DAE通过收集空气中已存在的水，消除了这一风险并降低了相关成本，使其能够在任何地方生产氢气。
研究人员在比沙漠都要干燥、相对湿度为4%的条件下对DAE进行了测试，其表现良好。莫哈韦沙漠白天的平均相对湿度介于10%到30%之间，夜间可接近50%，这意味着即使在干旱地区，DAE仍然可以工作。研究团队对装置原型使用来自太阳的输入能量进行了测试，发现其具有稳定的法拉第效率，在连续12天内，电荷转移的效率约为95%。
研究人员指出，这项新技术的好处是，电解中使用的电力可来自风能或太阳能等可再生能源，产生的氢气可用作氢燃料，甚至可用于氢核聚变反应。该设备既可放置在太阳能或风能丰富但缺水的地区，也适用于在偏远地区制氢。
图片说明：太阳能电池板和风力涡轮机旁边的氢气罐