氫燃料是最有前途的清潔能源之一，但生產純氫氣卻是一個能源密集型的過程，通常需要煤炭或天然氣以及大量電力。最近，美國伊利諾大學芝加哥分校研究團隊設計了一種僅使用太陽能和農業廢物（例如糞便或穀殼）由水中製造氫氣。該方法將從水中提取氫氣所需的能源減少 600%，為永續、氣候友善化學品生產創造新的機會。

研究團隊使用常見廢物棄中的生物質，將硫酸與農業廢物、動物廢物或污水混合後，產生了一種稱為生物炭的漿狀物質且富含碳。團隊利用了由甘蔗殼、大麻廢料、廢紙和牛糞製成的不同種類的生物炭，這五種生物炭物質皆可減少了將水轉化為氫氣所需的功率。其中牛糞可將電力需求降低了6倍，大約是五分之一伏。該方法使用富含碳的物質(生物炭)來減少將水轉化為氫氣所需的電力，利用太陽能或風能等再生能源捕獲副產品並用於其他用途，該過程可以將溫室氣體排放量減少實現淨零目標。這是一項變革性的技術，電解是將水分解為氫氣和氧氣的過程需要電流，在工業規模上通常需要化石燃料來發電。

研究人員表示幾乎35%的生物炭和太陽能轉化為氫氣，為了實現淨零排放必須捕獲反應所產生的二氧化碳，這也可能帶來環境和經濟效益，例如生產純二氧化碳來生產碳酸飲料或將其轉化為乙烯和其他用於塑膠製造的化學品。該方法不僅使生物廢物的利用多樣化，而且能夠清潔生產氫氣以外的不同化學品，且這種廉價的氫氣生產方式可以讓農民實現自給自足，滿足他們的能源需求或創造新的收入來源。目前生產生物炭和氫氣的技術申請專利中，未來也將大規模測試這些方法。

《產業發展中心 產業分析組 何玲玲 摘譯》

資料來源：
1.https://www.eurekalert.org/news-releases/1046541

2.https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00281-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2666386424002819%3Fshowall%3Dtrue