氢经济：繁荣还是萧条？

对于所有将氢作为我们未来最佳燃料的可再生能源倡导者来说，同样数量的反对者都乐于参加辩论。在2006年有关PhysOrg的一篇文章中，作家Lisa Zyga提到了燃料电池专家Ulf Bossel的一项研究，该研究得出的结论是氢经济是一种“浪费的经济”。（请参阅图表。）

此图比较了用氢过程（左）与电（右）驱动的车辆的有用运输能量需求。图片来源：乌尔夫·博塞尔。

然后是冠军。

还记得电视演员和氢能冠军丹尼斯·韦弗（Dennis Weaver）驾驶氢能汽车从一个海岸到另一个海岸时宣称氢是未来的燃料时充满激情的话吗？

“如果我们在全球范围内拥有氢经济，那么地球上的每个国家都可以创造自己的能源来支持其经济，而资源减少带来的战争威胁也只会烟消云散。”

由于氢是燃料，因此清洁，而在排放过程中只留下水，因此，氢的生产历来成本高昂。博塞尔的研究结果令人信服：

“将氢气从天然化合物（水，天然气，生物质）中分离出来，通过压缩或液化包装轻质气体，将能量载体转移给用户，以及转化为有用电时损失的能量，需要大量的能量带有燃料电池的电池，约有25％可供实际使用，这对于在可持续的未来经营经济来说是不可接受的价值。”

博塞尔总结说，航天器和潜艇可能是候选氢燃料的候选名单。

“氢的优点受到了记者的赞扬（无毒，可燃成水，宇宙中有大量氢等），这是令人误解的，因为氢的产生取决于能源和水的可利用性，而这两种能源越来越少见Bossel总结说，“这可能会成为政治问题，就像今天的石油和天然气一样。”“从天然化合物中分离氢所需的能量比从使用中回收的能量还多。”

不管产生氢气的不利方面如何，科学家们都继续取得重要发现。最近，新南威尔士大学的科学家宣布开发一种“用于分解水的高效氧气产生电极，该电极有可能扩大规模用于清洁能源燃料氢的工业生产。”

扫描电子显微镜图像显示了泡沫镍的多孔结构，这些泡沫用于制造UNSW Australia廉价而有效的制氧电极。泡沫中的孔大约200微米（比例尺为200微米）

根据新闻稿，氢捕获技术基于廉价的，特殊涂层的泡沫材料，可以使氧气气泡迅速逸出。

据我们所知，“据我们所知，我们的电极是迄今为止碱性电解液中最高效的产氧电极，”新南威尔士大学化学学院的赵传副教授说。“它便宜，坚固，制造简单，并且有可能扩大规模以用于工业用水分解。”

该研究由赵副教授和鲁迅宇博士进行，发表在《自然通讯》杂志上。

Brossel解释说，制氢面临的障碍是艰巨的。“最终，氢必须首先通过水的电解由可再生的电力制成，然后当其与氧气结合成水时，其能量含量会通过燃料电池转换回电能。通过电解从水中分离氢需要大量电能和大量水。”

赵和卢认为他们已经找到了解决此问题的经济有效的方法。

“低效且昂贵的产氧电极是通过电解将氢广泛商业化生产的主要障碍之一，在电解过程中，水通过电流将水分解为氢和氧。

“与其他使用贵金属作为催化剂的水电解槽不同，新型UNSW电极完全由两种非贵金属和丰富的金属（镍和铁）制成。”

我期待着报道可扩展且具有成本效益的制氢进展。

但是，无论您如何切成小方块，将电能转化为氢然后再用于电动汽车中的效率都大大降低。此外，氢能电动汽车不具备当今电池电动汽车的理论性能。因此，尽管氢可能在能量存储（尤其是季节性存储）世界中扮演着重要角色，但对于主流车辆而言，氢似乎是一个死胡同。

图片：图表通过physorg;通过澳大利亚新南威尔士州的电子显微镜图像