在我们努力摆脱对化石燃料依赖的过程中，氢可能扮演着至关重要的角色，但要低碳生产氢需要大量的水。现在，研究人员已经开发出一种新技术，可以在最干燥、稀薄的空气中提取氢燃料。

氢燃料的环保程度在很大程度上取决于它的生产方式。如今，大部分氢是所谓的“灰色氢”，由化石燃料参与的生产过程仍然会产生大量温室气体排放。为了使氢气有助于脱碳，我们需要转向利用可再生能源将水分解为氢和氧的电解槽生产的“绿色氢气”。

一个挑战在于，许多拥有最好的可再生能源的地方都在与干旱作斗争。但现在，来自澳大利亚墨尔本大学的研究人员开发了一种新技术，可以利用空气中吸收的水分制造氢燃料。更重要的是，即使在世界上最干燥的沙漠，它也能工作。

一些干旱地区往往具有丰富的太阳能和风能

“由于能使用空气中的水分，这个DAE（直接空气电解槽）模块能够直接适用于那些缺水的偏远、干旱、半干旱地区。”Gang Kevin Li介绍说，“地球上大部分太阳能和风能丰富的地区缺乏淡水。”

如果要大幅扩大绿色氢规模，获取水是一个主要问题。在《自然通讯》(Nature Communications)上发表的一篇论文中，研究人员指出，地球上超过三分之一地区为干旱或半干旱地区，缺水地区与太阳能、风能丰富地区有很大重叠。

然而，即使在最干燥的气候中，空气中也有相当多的水分。研究人员指出，即使在撒哈拉沙漠这样的地方，平均相对湿度仍在20%左右。因此，他们开始寻找一种方法，利用这一未开发的水资源来生产氢气。

他们的设备包括一个水收集装置，里面有一个浸泡在吸水液体中的海绵，可以从空气中吸取水分。在这个蓄水池的两侧是由可再生能源供电的电极。当电流通过电路时，水通过电解分解成组成水的氧原子和氢原子，然后以气体的形式收集起来。

氢燃料生产示意图

研究小组展示了该装置可以连续运行12天，并生产出99%纯度的氢气。更重要的是，该设备可以在相对湿度低至4%的环境下持续工作。

为了测试它在现实世界中的潜力，研究小组安装了五个相同的电解槽，并将它们放在室外，由太阳能电池板供电。该装置平均每天每平方米可以生产745升氢气。

来自国际能源机构的Simon Bennett说，这大约是在类似环境条件下传统的水电解槽所产氢气的一半，对于一个在如此低湿度条件下运行的设备来说，是相当不错的。

信息来源：

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