墨爾本的工程師們利用聲波，通過(guò)電解分解水，將綠色氫的產(chǎn)量提高了14倍。

通過(guò)在電解過(guò)程中使用高頻振動(dòng)來(lái)分裂單個(gè)水分子，該團隊成功地將水分子分離，釋放出比標準電解技術(shù)多14倍的氫。

電解是指電流通過(guò)水中的兩個(gè)電極，將水分子分解成氧氣和氫氣。這一過(guò)程產(chǎn)生的綠色氫，由于所需的能量很高，只占全球氫產(chǎn)量的一小部分。目前大多數氫氣是通過(guò)裂解天然氣產(chǎn)生的，這種天然氣被稱(chēng)為藍氫，會(huì )向大氣中排放溫室氣體。

研究人員表示，該團隊的創(chuàng )新解決了綠色制氫的巨大挑戰，電解的主要挑戰之一是使用鉑或銥等電極材料的高成本。

聲波使得從水中提取氫變得更容易，不需要使用腐蝕性電解質(zhì)和昂貴的鉑或銥電極。由于水不是腐蝕性電解質(zhì)，他們可以使用更便宜的電極材料，如銀。

而使用低成本電極材料和避免使用高腐蝕性電解質(zhì)的能力是降低綠色氫氣生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。

這項研究發(fā)表在《先進(jìn)能源材料》雜志上。

研究人員解釋說(shuō)，用于電解的電極材料會(huì )受到氫氣和氧氣氣體積聚的影響，形成一層氣體，使電極的活性最小化，并顯著(zhù)降低其性能。而聲波則防止了電極上氫氣和氧氣氣泡的積聚，這大大提高了它的導電性和穩定性。

作為實(shí)驗的一部分，研究小組對比測量了電解過(guò)程中輸出的電流中有聲波和沒(méi)有聲波產(chǎn)生的氫的量。研究人員說(shuō)：“在給定的輸入電壓下，有聲波的電解電流輸出大約是沒(méi)有聲波的電解電流輸出的14倍，這相當于產(chǎn)生的氫氣的數量?！?/p>

研究人員表示，該團隊的突破為這種新型聲學(xué)平臺的其他應用打開(kāi)了大門(mén)，特別是在電極上的氣泡積聚是一個(gè)挑戰的領(lǐng)域。通過(guò)聲波能夠抑制電極上的氣泡積聚，并通過(guò)高頻振動(dòng)快速去除氣泡，這代表了電極導電性和穩定性的重大進(jìn)步。

研究人員解釋道：“通過(guò)我們的方法，我們可以潛在地提高轉換效率，從而實(shí)現27%的凈正節能?！薄拔覀儫嶂杂谂c行業(yè)合作伙伴合作，以促進(jìn)和補充他們現有的電解槽技術(shù)，并將其集成到現有的工藝和系統中?！?/p>