空气制氢技术，无碳未来新方向

氢被认为是真正的清洁能源，与常规化石燃料不同，它燃烧的产物只有水，不会排放出二氧化碳。现在常用的制氢方法是电解水，使用电能将水分解为氢气和氧气。电能的来源主要是太阳能、风能、地热能、潮汐能等。制氢是一种合适的“储能方法”，将大自然能量转化为氢能储存，随后用于工业生产。在如今全球推行低碳环保的大趋势下，氢能有非常大的应用前景。

选择淡水还是氢气

虽然地球水资源极其丰富，但是其中人类最需要的淡水资源却非常地稀缺。根据联合国公开数据，全球有23亿人生活在缺水国家，其中7.33亿人严重缺水。尽管海水可以直接用于制作氢气，但是海水中的大量离子、微生物和颗粒杂质等会导致制氢过程产生副反应竞争、催化剂失活、隔膜阻塞等问题。因此通常需要将海水先提纯，这极大增加了生产的成本和复杂性。

在一些淡水资源丰富的地区可以尝试用淡水制氢，但那些缺水地区，比如中亚、西亚、印度、北非、北美西部等，淡水本就不足，更别提用淡水再生能源了。因此科学家提出一种空气制氢方法。

空气制氢方法

空气制氢是墨尔本大学的研究人员提出的一种替代方法，他们开发了一种可以在不消耗淡水情况下产生氢气的设备，也叫直接空气电解器 (DAE)。其工作原理是直接从空气中吸附出水，然后再通过传统电解过程
生产氢气。

我们知道，空气中存在一定的水分，一般用相对湿度来表示水分的多少。即使在干旱的沙漠地区，相对湿度也在20%左右，这个比例对空气制氢已经完全足够。

直接空气电解器与其他电解槽类似，由一块金属板（电极）制成，为水分解过程提供电流。核心之处在于金属板之间的浸透了吸湿离子溶液的多孔介质，它可以自发吸收空气中的水分。这部分水分随后被电解成氢气。简单来说，与常规方案相比就是多了一个从空气中吸附水分的过程。

空气制氢的强大之处

空气制氢的强大之处在于它脱离了传统电解水制氢对水资源的依赖，转而着眼于空气这种无穷无尽的资源。这种方案使得干旱缺水地区也可以持续生产氢气。

对于采矿等高碳行业，DAE 可以通过将该技术与太阳能和其他可再生能源相结合来实现完全脱碳。未来可以将DEA与太阳能结合，进而将太阳能转化为氢能。另一个潜在的用处是将此设备嵌入到现有的储能系统中，以降低二氧化碳的排放。例如与燃气管网对接，替换部分天然气资源。

当然，该方法并不会完全取代传统制氢，它是传统制氢技术的补充，更是未来清洁能源生产的一个重要技术手段。根据实际测试，该方法能够在4%的空气湿度下连续生产高纯度氢气，维护的成本也很低。该团队宣称未来将会进行更多测试以评估该技术大规模推广的可行性。