距氢经济梦想更近一步

氢气经济一词最早是在1970年由著名的电化学专家Bernhardt Patrick John O’Mara Bockris提出。从那时起，研究人员和政策制定者一直在研究建立基于廉价，丰富的燃料而没有温室气体排放的“最终经济”的可行性。进展一直很缓慢，但是瑞典的一个研究小组发现了一条使地球更接近“便宜”方面的途径。

氢经济有什么要紧？

联合国2006年的一份报告概述了氢经济的魅力，以及一些重要的警告。

直接燃烧或与燃料电池中的氧气结合使用时，氢气不会产生温室气体排放。但是，氢的清洁程度与其来源一样，目前，氢的主要来源是天然气和其他化石来源。

随着低成本风能和太阳能的兴起，这种情况开始改变。可利用可再生能源通过电解从水中产生氢（对于施加电流来说，这真是奇特的说法）。

电力到天然气系统的出现证明了氢气如何与风能和太阳能相吻合，因为它可以作为间歇性能源的能量存储策略进行部署。

氢气生产还可以帮助抵消海水淡化或市政废水处理的成本。

但是，要使水氢比方程式在主流规模上起作用，必须解决成本因素。

制氢成本中的一个关键因素是电解中使用的催化剂的成本，这就是这项新研究的目的。

低成本制氢的途径

这项新的氢气研究来自斯德哥尔摩皇家理工学院的一个团队。

研究人员指出，在目前的技术水平下，性能最高的催化剂是氧化铱和氧化钌，它们基于稀有贵金属。

除了通常昂贵之外，此类材料还容易受到全球地缘政治和经济力量的影响，从而导致供应链问题和价格上涨。

因此，一直在寻找大量，低成本的替代品。

如果您对此次狩猎感兴趣，请查看《自然通讯》杂志上该团队的氢论文“镍-钒单层双氢氧化物以实现有效的电化学水氧化”，其中概述了达到可与NiFe-相媲美的结果的目标。 LDH（即镍-铁层状双氢氧化物）。

该团队采用钒作为他们的解决方案，采用“简单”的一步水热法来合成包含镍和钒的单层双氢氧化物（NiV-LDH）。

在结构上，该材料由相互连接的镍钒氧多面体组成。整个东西不到一纳米厚。它起到增加催化剂表面积的作用（这始终是一件好事），并提供更有效的电子转移：

在这项工作中，我们将另一种富含地球的元素掺入Ni（OH）2：钒中，并成功地形成了NiV-LDH作为水氧化反应的有效催化剂…NiV-LDH催化剂表现出与性能最佳的NiFe相当的活性-LDH用于碱性电解液中的水氧化。

据研究小组称，这是钒与氢氧化镍首次结合用作电解催化剂。它的表现“超出了预期”，结果表明“是依靠更昂贵，更贵重材料的催化剂的一种竞争性，廉价替代品”。

研究小组还预计，沿着这些路线进行进一步的研发可能会产生低成本，丰富的催化剂，其性能将超过钌和铱。

对瑞典有什么意义？

瑞典是为未来的绿色氢经济而寻求天然气发电的几个国家之一，或者至少是早日实现低碳经济的关键要素：

…这将是一个系统解决方案的问题，该解决方案将大规模存储电力的需求与生产更多可再生燃料的需求联系在一起。到2030年，估计通过电力发电将产生2-3 TWh的天然气。目前，沼气产量为1.6 TWh，因此这项技术可以提供有价值的能源注入，并有助于在2030年之前实现无化石道路交通的政治目标。

瑞典有一些工作要做-大约有30个天然气发电试点工厂已经在欧洲上线或正在建设中。

我们听到的最后一个消息是，可行性研究正在进行中，瑞典哥德堡正在建设一个试验性的天然气发电站，敬请关注。

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图片（屏幕截图）：通过KTH。