當(dāng)前綠色氫氣生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

綠色氫氣生產(chǎn)被譽(yù)為可持續(xù)能源未來(lái)的基石母蛛，但其廣泛應(yīng)用仍面臨諸多障礙翩剪。主要挑戰(zhàn)在于傳統(tǒng)的氫氣生產(chǎn)方法，該方法主要排放二氧化碳 (CO2)溯祸，抵消了這種清潔燃料的環(huán)境效益肢专。此外舞肆，雖然太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源有望實(shí)現(xiàn)更清潔的能源方式焦辅，但由于天氣和溫度條件波動(dòng)導(dǎo)致發(fā)電不穩(wěn)定，因此效率低下椿胯。

另一個(gè)重大挑戰(zhàn)是筷登，目前的系統(tǒng)需要貴金屬催化劑，而這在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面都代價(jià)高昂哩盲。這些催化劑會(huì)隨著時(shí)間的推移迅速降解前方，從而降低制氫系統(tǒng)的效率和使用壽命。此外廉油，傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也帶來(lái)了安全隱患惠险，必須加以解決才能確保實(shí)際應(yīng)用苗傅。

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院克服挑戰(zhàn)的創(chuàng)新解決方案

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST) 的研究人員開發(fā)了一種新型制氫系統(tǒng)燎拟，有望徹底改變這一領(lǐng)域靶疟。該系統(tǒng)由材料科學(xué)與工程系的姜江久教授及其團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)，采用基于高性能鋅空氣電池的自供電機(jī)制。

這項(xiàng)創(chuàng)新的基石是開發(fā)一種名為 G-SHELL 的非貴金屬催化劑。該催化劑采用在氧化石墨烯上生長(zhǎng)的納米級(jí)金屬有機(jī)骨架合成锡移，可有效用于多種催化反應(yīng)巡语，包括氧氣生成、氫氣生成和氧氣還原厂榛。通過(guò)消除對(duì)貴金屬的依賴，該系統(tǒng)可顯著降低成本并延長(zhǎng)催化材料的使用壽命。

此外滨靴，鋅空氣電池具有較高的能量密度和優(yōu)異的輸出特性，即使在長(zhǎng)期充放電循環(huán)下也能保證穩(wěn)定運(yùn)行溃柑。水溶性電解質(zhì)的使用降低了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)垮袭，為制氫過(guò)程增加了一層安全性。