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The quest for green hydrogen

25 Aug 2021 • 4 minute read

The holy grail of renewables

伊迪丝考恩大学的孙红旗教授说, 绿色氢气是未来能源可持续性的圣杯. 孙教授和他的团队正在开发一种光催化剂,它可以加速生产绿色氢气的过程,同时提高能源效率.

随着世界各国致力于雄心勃勃的减排目标, 有一个词在世界各国领导人中变得越来越普遍——绿色氢.

伊迪丝考恩大学的孙红旗教授说, 绿色氢气是未来能源可持续性的圣杯. 然而,在实现绿色氢的梦想之前,还有许多重要的障碍需要克服.

“虽然氢是宇宙中最常见的元素,但它很少单独存在,” Professor Sun said.

“氢通常与另一种元素相连,最常见的是氧,是H2O的一部分.e. 水.”

通过电解把水分解成氢和氧是一个相对简单的过程, where an electrical current is run through 水, splitting the molecules apart. 它是如此简单,这是一个普通的高中科学实验.

为了寻找一种生产氢气的清洁方法,目前已经投入了数千亿美元.

然而,工业规模的电解需要大量的电力.

Around the world, 为了寻找一种生产氢气的清洁方法,目前已经投入了数千亿美元.

Harnessing solar energy

Professor Sun and his team are developing photocatalysts, 哪些是光活化材料,可以加速生产绿色氢气的过程,同时提高能源效率.

“This process mimics natural photosynthesis, where plants turn sunlight, 水 and carbon dioxide into oxygen and biomass,” he said.

“We are trying to conduct a similar reaction using 水, 阳光和精心设计的化学催化剂可以产生纯氢和纯氧.”

这些化学催化剂是解锁氢的关键,它们被精确地制造出来,以尽可能快和有效地将尽可能多的水转化为氢和氧.

Professor Sun said true green hydrogen is still years away. 然而,这些相同的过程也可以用于从化石燃料中提取氢.

这就是众所周知的蓝氢,是最终产生碳中性物质的潜在跳板.

如果皇冠app官方版成功了,这些微小的催化剂可能会开启不可思议的新方法,以更可持续和环保的方式生产重要的化学物质.

在氨生产中使用催化剂也有巨大的潜力. 它是化肥的重要成分,对世界粮食生产至关重要.

然而, 在上个世纪,氨的生产没有太大的变化,而且也是能源密集型的, 占全球二氧化碳排放量的2%到3%.

“如果皇冠app官方版成功了,这些微小的催化剂可以解锁不可思议的新方法,以更可持续和环境友好的方式生产重要的化学物质,” he said.

Australia's hydrogen boom

ECU位于澳大利亚西部,完全可以利用绿色氢气的繁荣.

澳大利亚可再生能源署批准了三座价值超过1亿美元的新型氢电解厂. Two will be located in Western Australia.

Yara Pilbara化肥厂将在该邦西北部Karratha现有的氨厂中,作为10兆瓦电解器设施的一部分生产氢.

一个类似规模的项目,利用蓝色氢工艺,计划在西澳中西部地区实施. 氢气将与该州的液化天然气混合,以减少碳足迹.

In announcing funding for the projects, 澳大利亚联邦能源部长安格斯•泰勒(Angus Taylor)表示,这些项目将利用现有行业,并为澳大利亚新兴行业提供提振.

今天,几乎每一个澳大利亚的新房都在屋顶上安装了太阳能发电系统. 我希望有一天,太阳能氢气工厂也能像现在一样普遍存在.

“对皇冠app官方版来说,这里的关键是建设基础设施,并获得R & D done so we can get the costs down. 皇冠app官方版可以提供支持性基础设施,然后私营部门可以在此基础上进行投资,” he said.

资源巨头Woodside Energy和Fortescue Metals Group, both based 在珀斯, 还致力于西澳大利亚的绿色氢项目.

The future of hydrogen

孙教授认为,澳大利亚对氢的重新关注是朝着绿色氢成为现实迈出的有希望的一步.

“澳大利亚在可再生能源方面有着巨大的优势和潜力, particularly wind and solar,” he said.

“如今,澳大利亚几乎每个新家庭的屋顶都安装了太阳能发电系统. 我希望有一天,太阳能氢气工厂也能像现在一样普遍存在.”

他最近出版的《皇冠app安卓下载安装》一书概述了这一领域的研究, with submissions from colleagues from around the world.