MIT研发250℃从氨中提取纯氢新方法

麻省理工学院（MIT）研究团队提出一种从氨气中直接提取纯氢的新方法。该装置以钯金属作为阳极膜，核心优势在于允许氢气穿透膜材料，而未反应的氮气与氨气则被阻隔在另一侧，从而在气体提取过程中同步完成分离。

反应初期由钌和铯组成的催化剂负责断裂氨分子。释放出的氢气进入钯膜后，在熔融氢氧化物电解质的作用下完成电化学过程。研究负责人尤格什·苏伦德拉纳特教授指出，该电池产生的电势差会形成类似“真空”的效应，主动将氢气拉向膜的一侧。氢气在此分解为质子和电子，质子穿过电解质，电子经外电路流动并在阴极重新结合。

相关研究成果已于2026年9月发表于《自然》杂志。实验数据显示，系统在250℃工况下对氨气的转化率达到91%。团队在同一温度下测试了另一种液态氢载体甲基环己烷，转化率亦达到94%。在专项分离测试中，系统以0.05大气压的氢气分压为起点，成功输出1.0大气压的纯氢；当温度升至300℃时，分离速度可达传统方法的四倍。

该机制通过持续移除生成的氢气，使反应平衡向氨气继续分解的方向移动。苏伦德拉纳特表示：“该系统能够主动将氢气从低浓度区域泵送至高浓度区域。”

目前该技术仍处于小规模电池测试阶段。钯金成本高昂且膜材用量较大是主要瓶颈，研究组正致力于降低贵金属使用量。此外，向工业级规模放大仍需解决多项工程问题，包括大幅增加膜表面积、控制大流量气体以及维持熔融电解质长期稳定运行。

尽管“生产-运输-回收”全链条的能量效率仍维持在45%至50%左右，但该方法省去了传统工艺中高温裂解（需超500℃）及后续气体纯化步骤，有效降低了氢气回收环节的能耗与成本。