淡水制氢不再是唯一选择！南非青年研究员探索海水制绿氢

德班理工大学（DUT）博士研究人员Sandile Mondli Mtolo凭借其利用海水生产绿色氢气的研究，在2026年绿色青年创新大会（Green Youth Indaba）的青年研究人员项目路演比赛中获得第二名。

这一成就凸显了新一代研究人员在替代能源技术领域开展的探索，以及他们为应对南非环境与资源挑战寻找潜在解决方案所作出的努力。

Mtolo的博士研究题目为《海水电解制绿氢：效率与规模化的建模及仿真》。该研究旨在探讨能否使用海水代替淡水进行制氢。通过建模与仿真，研究评估了这一过程的效率、经济可行性和规模化潜力，重点关注南非夸祖鲁-纳塔尔省及德班地区。

绿色氢气是利用可再生电力，通过电解将水分解为氢气和氧气而生产的。氢气随后可作为能源载体应用于多个领域，包括用作燃料和生产氨。

Mtolo解释了开展这项研究的初衷：“绿色氢气是一种清洁能源载体，通过使用可再生能源电解水制得。我的创新之处在于使用海水而非淡水作为原料。”

这种方法有望减少制氢过程对淡水的需求。在水资源面临日益严峻压力的南非，这一点尤为重要。然而，海水电解也面临着技术挑战，包括电极腐蚀、盐度影响以及能源消耗等问题。Mtolo的研究对这些因素进行了分析，同时探讨了淡化处理在水质管理和整个工艺可持续性方面的作用。

该研究与联合国四项可持续发展目标（SDGs）相契合，分别是：

- 可持续发展目标7：经济适用的清洁能源。 探索绿色氢气生产技术。

- 可持续发展目标6：清洁饮水和卫生设施。 研究替代水源的利用。

- 可持续发展目标9：产业、创新和基础设施。 聚焦技术创新与规模化发展。

- 可持续发展目标13：气候行动。 探索利用可再生能源制氢，为构建低碳能源系统作出贡献。

通过此类研究，德班理工大学不断推动知识创新，并探索应对能源和水资源挑战的新方法。Mtolo的研究展示了博士研究如何围绕具有地方现实意义的问题展开，同时探索其在大学之外的潜在应用价值。

谈及自己在绿色青年创新大会上取得的成绩时，Mtolo表示，这份认可肯定了其研究工作的价值，也认可了在他科研道路上给予支持的人们。

他说：“我非常高兴能够在前五名青年研究人员中获得第二名。对我而言，这证明了我的研究正在作出有意义的贡献，同时也体现了我的导师们所付出的努力，他们正在帮助推动社会发生真正的改变。”

此次活动也为Mtolo提供了向更广泛受众展示创新成果的机会。他表示，出席大会的政府官员对这项研究印象深刻。他还补充说，绿色青年创新大会为获奖者提供了礼品礼包和电子设备，以提高研究效率。

在德班理工大学，Mtolo是绿色工程研究小组（GERG）的一员，主要从事绿色工程研究，并为开展相关课题的硕士研究生提供支持。他同时担任兼职讲师，尤其关注帮助学生理解低碳技术在应对环境挑战方面的作用。

他肯定了所在院系、研究小组和导师对自己取得进展所作出的贡献。

“我们的系主任Ngema教授在提供研究支持和研究空间方面发挥了重要作用，绿色工程研究小组（GERG）也始终给予我们坚定的支持。此外，我的导师EK Tetteh博士、K Moloi教授、N Mthombeni博士和S Rathilal教授在我的整个学习过程中提供了宝贵的指导。”

除了博士研究之外，Mtolo还掌握了MATLAB、Python和Aspen等技术工具，并获得了数据科学和人工智能领域的相关认证。他目前已发表三篇同行评审期刊论文和一篇会议论文集论文，并与南非国家能源发展研究院（SANEDI）开展合作。

展望未来，Mtolo希望推动有前景的研究成果从学术探索走向实际应用。他计划创办一家初创企业，用于测试、开发和改进海水电解工艺，同时也希望在这一领域从事咨询工作。

此外，他还在开发另一家专注于可持续水资源生产的初创企业。据他介绍，该项目入选了FSAT Labs和AfricArena评选的前五名创新项目。

他说：“我还希望继续向德班理工大学的学生传授零碳技术和绿色技术对地球的重要性。此外，我希望通过合适的、经过认证的学术期刊，让公众更容易了解绿色氢能研究。”

随着博士研究的不断深入，Mtolo计划继续研究海水直接电解、改进海水淡化方法以及催化剂开发，以进一步了解利用海水生产绿色氢气所需满足的技术条件和实际应用要求。

Mtolo表示：“我们的研究正逐渐获得认可，并有助于按照ENVISION2030战略塑造德班理工大学的未来。”

Mtolo在绿色青年创新大会上获得第二名，是其科研道路上的一个重要里程碑。这项研究将能源创新、水资源可持续利用与未来技术开发结合起来。尽管海水制氢的实际应用可行性和经济可行性仍有待进一步验证，但Mtolo的研究表明，德班理工大学的研究人员正在探索新的可能性，以应对南非乃至全球面临的挑战。

（素材来自：德班理工大学 全球氢能网、新能源网综合）