大規模高效生產綠色氫能對于減少碳燃料的使用至關重要。然而，進行這種轉變是棘手的，因為在運輸和分配氫氣方面存在許多挑戰。

一組研究人員提供了一種新方法：使用電解從廢水和其他非傳統來源中產生氫氣，這些來源位于氫氣消耗地附近。他們的研究結果于7月13日發表在《環境科學與技術》上。

大約95%的氫氣是由化石燃料制成的。相反，找到好的水源可以大大減少這種情況。

“我們有所有這些未充分利用的來源 - 處理過的廢水，資源開采廢水，我們可以處理的工業廢水，”化學與環境工程助理教授，該研究的主要作者Lea Winter說。“我們可能不想將它們用于飲用水，但我們可以將它們用于其他目的，這將節省飲用水供飲用，這對于缺水地區尤其重要。

一種方法是通過電解，這是一種使用電將水分解成氧氣和氫氣成分的技術。大多數化學過程在更大的尺度上工作得更有效率。然而，由于電解反應僅發生在電極表面，因此水垢并不是一個因素。這為有效利用較小和分散的水源(如城市廢水)開辟了潛力。

在水資源更稀缺的地方，更分散的基礎設施將特別有利，因為它可以避免利用飲用水源。在許多較小的地點而不是在中央樞紐制造氫氣意味著涉及的運輸較少，這是分配氫氣的主要成本之一。

“一旦你到達大約40公里，那么整個過程中超過一半的二氧化碳排放量來自運輸，”溫特說。“這突顯了為什么我們可能希望將其保持在較小的規模。為此，我們希望能夠利用分散的非傳統水源。

研究人員說，利用這些資源可以帶來豐富的能量。例如，從中型城市污水處理廠提取氫氣將產生比核電站更多的氫能儲存。在更大的規模上 - 例如半導體或混凝土工廠 - 回報甚至更大。

“我們從水中提取氫氣可以獲得的能量將比汽車每年在路上消耗的能量更多，或者比三峽大壩更多的能量，”溫特說。“如果我們尋找不同的水源，并利用我們已經擁有的水處理技術，那么我們從哪里取水的問題就真的可以解決制造氫氣的問題。

該研究的其他作者是梅納赫姆·埃利梅萊希，斯特林化學與環境工程教授;納撒尼爾·庫珀;博勒姆·李;索胡姆·帕特爾;和李王。