氢能是一种清洁能源,目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。
化石能源制氢是一种较为成熟的制氢方法。水煤气变换反应(CO与H2O反应)是化石能源制氢过程中的重要反应之一,科学家研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如题图-1所示。
电解水制氢过程简单,但能量消耗较大。我国的“东方超环”装置利用的是核聚变产生能量,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应。
电解水制氢原料可用海水,目前多采用先淡化后制氢的海水间接制氢技术,但该工艺流程复杂且成本高昂。我国科学家研制出了海水无淡化原位直接电解制氢新技术。该技术彻底隔绝了海水中的离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的海水直接电解制氢,破解了海水腐蚀设备这一困扰海水电解制氢领域的难题。其原理如题图-2所示。