MIT研发电化学技术从氨中高效提取纯氢

麻省理工学院（MIT）科研团队公布了一项电化学技术突破，该成果已发表于《自然》期刊。该技术能够从氨气中直接提取高纯度氢气，相比传统制氢方法显著降低了能耗，并免去了后续的纯化环节。

绿氢被视为经济脱碳的关键燃料，但其大规模应用长期受限于运输与储存难题。气态氢需要复杂昂贵的压缩或液化系统，因此研究人员探索利用“储氢载体”化合物来安全携带和按需释放氢气。其中，氨因具备成熟的全球生产与储运基础设施，成为Zui具潜力的候选物质之一。

传统上从氨中释放氢气需依赖高温裂解工艺，通常要求温度超过500摄氏度，且产物为混合气体，必须经过额外纯化才能使用。MIT此次开发的创新方案大幅降低了反应条件，系统可在约200至300摄氏度的温和环境下运行，能源消耗显著减少。

该系统的核心由钯膜、电化学装置及熔融氢氧化物电解质组成。初期阶段，钌与铯复合催化剂促使氨中的氢元素分离；随后，选择性钯膜仅允许氢离子通过，阻挡氮气及其他杂质。在受控的电化学势差驱动下，质子穿透膜层，电子经外电路流动，Zui终重新结合生成高纯度气态氢。项目主要研究员Yogesh Surendranath指出，该系统如同一种主动泵送装置，将氢从低浓度区定向转移至高效回收区。

此项技术可直接产出高浓度氢气流，无需二次纯化，特别契合对气体纯度要求极高的工业场景，如微芯片制造、先进电子元器件生产及燃料电池发电系统。持续的氢提取过程还能反向促进化学反应平衡，进一步提升整体能效。外部专家评估认为，该进展对能源领域具有实质性推动作用。

研究团队已使用甲基环己烷（属于液态有机储氢载体LOHC家族）对该技术进行验证，并取得积极结果。未来计划将其应用于汽车、公交、船舶、工业设施及科技厂房等场景。目前，研发团队正着手解决两项挑战：一是降低分离膜中昂贵金属钯的用量以控制成本，二是扩大系统规模并适配其他相关工业流程。若技术瓶颈得以突破，有望加速清洁能源转型进程。