《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志3月18日?qǐng)?bào)道，美國斯坦福大學(xué)（StanfordUniversity）的研究人員設(shè)計(jì)了一種利用太陽能、電極和海水來產(chǎn)生氫燃料的方法。傳統(tǒng)的分解水制造氫燃料的方法需使用高純水。但高純水是一種寶貴的資源，生產(chǎn)成本也很高昂。論文作者、斯坦福大學(xué)化學(xué)系教授HongjieDai說：“從理論上講，給城市和車輛提供動(dòng)力需要大量的氫燃料。如果用高純水為原料進(jìn)行生產(chǎn)，花費(fèi)是令人咋舌的。更何況加州的淡水資源還非常緊缺?！盌ai認(rèn)為，因?yàn)闅錃庠谌紵龝r(shí)只產(chǎn)生水，不會(huì)使日漸惡化的氣候問題雪上加霜，所以氫能源是極具吸引力的新能源。Dai說，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過演示實(shí)驗(yàn)展示了概念論證，設(shè)備的放大和量產(chǎn)需要制造商來完成。

通過電解水的方法獲取氫氣和氧氣是一個(gè)簡單而古老的想法：電源連接放在水中的電極，當(dāng)電源接通時(shí)，負(fù)極會(huì)產(chǎn)生氫氣，正極則會(huì)產(chǎn)生氧氣。然而，海水中的氯離子會(huì)對(duì)正極產(chǎn)生腐蝕作用，影響整個(gè)系統(tǒng)的壽命。Dai等希望找到阻止氯離子破壞正極的方法。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果在正極涂上富含負(fù)電荷的涂層，就能對(duì)氯離子起到良好的排斥作用，減緩底層金屬材料的腐蝕。他們將氫氧化鎳涂裝在硫化鎳上，硫化鎳則包裹著泡沫鎳芯。在電解過程中，硫化鎳會(huì)形成負(fù)電荷層保護(hù)正極，阻止氯離子腐蝕鎳芯。論文作者、研究生MichaelKenney說：“如果沒有負(fù)電荷保護(hù)層，正極在海水中只能使用約12小時(shí)。而在使用保護(hù)層后，正極在海水中的壽命延長至上千小時(shí)。”

在之前電解海水的嘗試中，研究人員為了減緩腐蝕，通常會(huì)選擇降低電流量。但是Dai等設(shè)計(jì)的裝置可將電流量提高約10倍，這有助于加快氫燃料的生產(chǎn)速度。Dai等不僅在可控的實(shí)驗(yàn)室條件下完成了大部分測(cè)試實(shí)驗(yàn)，還設(shè)計(jì)了一臺(tái)演示用原型機(jī)。原型機(jī)可以利用舊金山灣中的海水產(chǎn)生氫氣和氧氣。除了沒有腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備還與目前使用的純凈水電解技術(shù)相匹配，具有較好的應(yīng)用前景。

在將來，這項(xiàng)技術(shù)或許還能用于海下呼吸器，潛水員或潛水艇將設(shè)備帶入海底就能直接產(chǎn)生氧氣了。