降低電解制氫成本的催化劑技術

水電解法廣泛用于制氫業，但是電解制氫的催化劑由于制備時需要高溫、高壓等條件，成本比較高。由Avium能源公司創立的美國堪薩斯大學生物科學與技術業務中心開發了一種新的催化劑技術，該技術可以簡化堿液電解系統所需高性能催化劑的制備工藝，從而降低電解制氫成本。

Avium公司的專利合成技術只采用水作為唯一的溶劑，而且只有微波加熱步驟需要用能。該技術可以得到高活性的雙元素矩陣結構（DEM）催化劑。傳統的催化劑制備要依賴鉑或銥等貴金屬，Avium催化劑可采用多種產量豐富的金屬，如鎳和鐵。這種微波合成技術可使金屬均勻分散，有利于極大增加DEM結構中活性中心數量。Barforoush解釋，提高催化劑效率的關鍵是DEM 中的雙元素產生協同效應，與傳統只有單一金屬的催化劑相比，這種催化劑結構能加快動力學反應。

同質子交換膜電解系統相比，通常堿液電解系統產能較小；但Avium公司的技術正在縮小兩者的差距，同時降低堿液電解的成本。在美國國家科學基金會的贊助下，Avium 公司正在開發一種商業規模的DEM堿液電解槽，據稱在同等電壓條件下，這種電解槽的生產率是傳統堿液電解槽的2 ～4 倍。為此，Avium 正在努力實現工業規模合成催化劑、制備電極，最終目標是制備能力達到4 kg/d的DEM電解槽，該電解槽將在加利福尼亞一座加氫站進行示范應用。