蓋世汽車訊 據外媒報道，美國國家可再生能源實驗室（NREL）的一項分析顯示，在以可再生方式生產氫的過程中，鈣鈦礦材料可能發揮重要作用。

（圖片來源：NREL）

作為可再生能源的重要載體，氫被視為化石燃料的替代品之一，在交通運輸、制氨及其他工業領域得到應用。為了推廣使用氫燃料，最近美國能源部提出“氫能地球計劃”（Hydrogen Energy Earthshot），其目標是在十年內將清潔氫氣的成本降低80%，達到每公斤1美元。

NREL研究人員分析了一種新興的水分解技術。這種太陽能熱化學制氫（STCH）技術，可能比常用的電解制氫法更節能。電解法通過電將水分解成氫和氧。STCH則依賴于一種兩步化學工藝，首先將金屬氧化物暴露在超過1400攝氏度的溫度下，然后在更低的溫度下使其與蒸汽再氧化，從而產生氫氣。NREL高級工程師Zhiwen Ma表示：“該領域非常具有挑戰性，還有很多未解問題，主要是從材料的角度。”

該項研究著眼于系統級設計和技術經濟分析，以補充正在進行的材料研發，將可能的材料集成至太陽能燃料平臺中，并支持能源部的HydroGEN項目。HydroGEN項目通過一系列實驗工作來發現材料，包括機器學習、缺陷計算和開發新的鈣鈦礦材料。研究人員需要確定鈣鈦礦能夠承受必要的高溫，同時實現性能目標。

這項工作展示了技術經濟分析組合的一部分。這些分析集中在制氫方法上，每種方法的優缺點各異，例如商用電解方法可以通過光伏獲得電力，然而這些光伏電池只能捕獲一部分太陽光；STCH能夠利用整個光譜，但過于集中的太陽熱能會使STCH產生化學反應。

研究人員指出，積極地尋找和研究適合STCH工藝的最佳材料，對于這種制氫方法是否會取得成功至關重要。Saur表示：“不一定要真正找到材料。這類分析是為了提供一些界限，從而表明如果滿足研究界設想的一些目標和期望，材料成本將達到什么水平。”

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