赫瑞瓦特与耶鲁降低太阳能制氢成本

据外国媒体报道：赫瑞瓦特大学与耶鲁大学正在合作降低氢气的成本，他们正在解决我们身边最丰富能源太阳能制氢的高成本与低效率的问题。

氢能在英国未来能源体系中将发挥至关重要的作用，到2050年需求将达到每年860太瓦时（TWh）。目前，英国每年只能生产约27 TWh氢气。将太阳光转换为氢气是满足英国日益增长的氢气需求的最有吸引力的方法之一，因为它提供了从太阳获取能量并且“干净”而碳中和的途径。

赫瑞瓦特大学机械工程助理教授、碳解决方案研究中心副主任Jin Xuan博士正在努力解决太阳能制氢的主要挑战：成本高，效率低。来自耶鲁大学，香港城市大学和华东理工大学的Xuan博士及其同事正在开发一种使用光电化学（PEC）水分解的技术从太阳能生产氢气的新系统。该技术利用太阳能将水分解成氢气和氧气，并收集氢气作为可再生能源。

在此之前，需要1.23电子伏特（eV）的最小电压来分解水，并且只能使用太阳光的一小部分，即紫外线范围，这意味着其余的光谱能量被浪费了。

赫瑞瓦特大学领导的团队通过开发pH微分设计，已经将PEC水分解的能量需求降低到0.35 eV。通过单独改变每个电极的pH值，科学家们改变了整个过程的热力学，这意味着可以使用更广泛的太阳能和更便宜的材料。

研究团队开发了创新的微系统，它可产生独特的微流体模式以适应pH差异，并且酸性和碱性电解质可以共存于单个电池中。新系统将使PEC水分解成本降低约三分之二，并将太阳能燃料效率提高20％。

Xuan博士的项目由工程和自然科学研究委员会资助，并与耶鲁大学能源科学研究所，香港城市大学和华东理工大学合作进行。