沙特卡克斯特研发海水电解制绿氢系统无需预脱盐

沙特国王阿卜杜拉科技城（كاكست，简称KAUST）成功研发一套可直接电解海水制取绿氢的创新碱性电解系统，无需前置海水淡化环节。该系统于2026年6月14日公开披露，核心突破在于采用纳米催化剂与低浓度辅助剂协同作用，显著降低电解电压、抑制副反应，并已通过沙特本地科研创新奖项认证。

该技术由KAUST研究团队主导完成，项目获2026年度沙特盖西姆卓越与创新奖（Qassim Award for Excellence and Innovation）“科研与创新”类别Zui高奖。颁奖仪式由盖西姆省省长、该奖项理事会费萨尔·本·麦沙勒亲王主持，KAUST总裁米纳尔·本·马赫穆德·达苏基博士现场领奖。这一认可表明，该成果已进入沙特国家清洁能源技术转化优先序列，具备明确的工程化推进路径。

系统采用碱性电解（AEL）路线，但针对海水成分复杂（含高浓度Cl⁻、Mg²⁺、Ca²⁺等）导致的传统难题——如阳极析氯副反应、电极材料快速腐蚀、隔膜结垢及能耗过高——进行了三重优化：第一，使用自主研发的镍基纳米复合催化剂，提升析氢反应（HER）动力学活性；第二，在电解液中添加微量（N₂H₄·H₂O），作为选择性氧化牺牲剂，优先消耗阳极侧活性氯物种，从源头抑制Cl₂生成；第三，重构电解槽流道与电极结构，增强离子传输均匀性，缓解局部pH剧变引发的沉淀沉积。整套设计未引入质子交换膜（PEM）或固体氧化物（SOEC）等高成本部件，维持了碱性系统的设备兼容性与运维简易性。

关键性能参数与传统方案对比

实测数据显示，该系统在模拟阿拉伯湾典型海水（盐度3.5 wt%、pH 8.1）工况下，单位产氢能耗降至3.8 kWh/Nm³ H₂，较商用纯水碱性电解槽（平均5.9–6.2 kWh/Nm³）下降约60%；产氢速率提升至1.2 Nm³/h per 100 cm²，较同规格纯水系统提高50%；连续运行120小时后，阳极析氯量低于检测限（0.2 mg/cm²·h）。这些数据表明其已跨越实验室验证阶段，进入百千瓦级模块化集成准备期。

需注意的是，虽有效抑制，但属受控化学品（UN 2029），其残留需配套在线催化分解单元；KAUST团队已在系统末端集成Ru/CeO₂催化床，确保出口气体中肼含量