随着全球各国脱碳进程的加速，充足的清洁能源似乎已经成为当下最急需解决的问题。作为应对气候变化的一部分，科学家们正在寻找从水中生产清洁氢气的低成本方法，以取代化石燃料。
氢能为车辆提供动力，同时只排放水。在许多工业过程中，氢也是一种重要的化学物质，尤其是在炼钢和氨生产中。在这些行业中，使用更清洁的氢是非常可取的。
近期，来自美国能源部（DOE）阿贡国家实验室领导的一个团队开发了一种低成本的催化剂，用于从水中产生清洁氢。研究人员表示，“一种叫做电解的过程从水中产生氢和氧，已经存在了一个多世纪。”
质子交换膜（PEM）电解槽代表了上述过程的新一代技术。它们可以在接近室温时以更高的效率将水分解成氢和氧。也正因为如此，人们可以使用可再生但间歇性的能源（如太阳能和风能）来生产清洁氢气。
据悉，这种电解槽的每个电极（阴极和阳极）都有单独的催化剂。阴极催化剂生成氢，而阳极催化剂生成氧。问题是阳极催化剂使用铱，目前的市场价格约为每盎司5000美元。铱的供应不足和高成本是PEM电解槽广泛采用的主要障碍。
在上述研究中，新催化剂的主要成分是钴，它比铱便宜得多。研究人员说，“我们试图在PEM电解槽中开发一种低成本的阳极催化剂，以高通量产生氢气，同时消耗最少的能量。通过使用我们的方法制备的钴基催化剂，可以消除在电解槽中生产清洁氢气的主要成本瓶颈。”
最新研究成果已于近期发表在了《科学》杂志上。研究人员说，“更一般地说，我们的研究结果为用更便宜、更丰富的元素取代昂贵的贵金属催化剂开辟了一条有前途的道路。”
GinerIncR＆D是一家致力于电解槽和燃料电池商业化的领先研发公司，在工业操作条件下使用其PEM电解槽试验站对新型催化剂进行了评估。事实证明，性能和耐用性远远超过竞争对手的催化剂。
