利用再生能源電解海水製氫

美國賓州州立大學(Penn State)研究顯示，未來離岸發電廠將有希望利用再生能源就近電解海水，製造便於儲存與運送的氫燃料。目前海水未被使用於電解，因海水淡化的成本甚高，且未經淡化的海水若電解後會產生有毒的氯氣，將腐蝕設備並洩漏於大氣。為解決這難題，學者於電解槽中試用了4種膜來電解海水，其中兩種是電解水過程中原本就常用的陰離子交換膜，另兩種是通常用來淨水的逆滲透膜(reverse osmosis, RO)。電解槽中若使用逆滲透膜把海水包住，海水中的氯化物會留在電解槽的陰極側，不會成為氯氣，水分子則被分解，於陽極產生氧氣與氫離子(hydrogen ions)，而後氫離子穿過逆滲透膜至電解槽陰極形成氫氣。不過，電解作用中，水裡必須溶入鹽類，水才能導電，而鹽類雖然能輕易通過離子交換膜，卻會受逆滲透膜阻礙，所以要藉高量的氫離子通過逆滲透膜才可以保持電流暢通。此實驗的目標即在比較4種膜對離子的阻礙度、進行電解所需的能量、產生的氫氣與氧氣量、與氯化物離子的作用，以及膜的損壞度。實驗結果顯示，兩種逆滲透膜中有一種跟陰離子交換膜一樣利於電流通過，表示用海水製氫可以使用逆滲透膜，便不需要先行淡化。