1. 伊利诺伊大学芝加哥分校和 Orochem Technologies – 将农业废弃物转化为清洁燃料
生物炭和太阳能支持的创新
绿氢最具革命性的进步之一来自伊利诺伊大学芝加哥分校 (UIC) 和 Orochem Technologies 的合作。他们的方法结合太阳能和农业废弃物来生产绿氢，使其成为一种可持续的解决方案。
该方法不依赖化石燃料驱动的能源密集型电解，而是采用一种富含碳的材料，称为生物炭，主要来自农业废弃物，如牛粪、甘蔗壳或纸屑。生物炭通过将制氢所需的电压降低 600% 来提高水分解反应的效率。该过程非常高效，只需一节 AA 电池即可运行。
图片来源：Cell Report
创新点
这种方法不仅降低了能源需求，而且还重新利用了原本会造成环境污染的农业副产品。该过程中产生的二氧化碳也可以被捕获并用于各种行业，例如碳酸饮料或塑料生产，从而形成循环经济模式。
UIC 的创新可以让农民和发展中社区大规模生产氢气，从而提高当地的能源独立性。
2. 韩国科学技术研究院 – MXene 高效电解技术
利用 MXene 材料革新催化剂
韩国科学技术研究院 (KIST) 正在利用 MXene 开辟新天地，MXene 是一种纳米材料，可解决传统电解制氢的局限性。电解（将水分解为氢和氧的过程）需要坚固的催化剂载体。传统载体（例如碳基材料）容易氧化，从而影响效率。
KIST 开发了一种基于钼碳化物的 MXene 材料，可提高催化剂在高压氧化条件下的耐久性。这一突破不仅稳定了反应，而且与传统系统相比，氢气生产效率提高了 245%。
创新点
MXene 的独特之处在于其出色的导电性和稳定性，以及通过减少使用铂或铱等稀有金属来降低成本的能力。通过将电解系统的耐用性提高十倍，MXene 技术可确保工业规模氢能发电厂所需的成本效益。
3. 弗林德斯大学与全球合作伙伴 – 太阳能驱动的 Sn(II)-钙钛矿催化剂
利用太阳能进行光催化水分解
在弗林德斯大学，研究人员正在通过一种由锡基钙钛矿材料制成的新型催化剂释放太阳能的潜力。这些 Sn(II)-钙钛矿材料擅长利用光催化水分解产生绿色氢气——这一过程以阳光作为氢气生产的驱动力。
该团队与美国和德国的科学家合作，将这些钙钛矿材料与专门开发的壳催化剂相结合，以促进氧气释放反应，这是氢气生成的关键瓶颈。 这些材料吸收阳光的范围很广，稳定性高，确保生产率稳定。
创新点
这一创新消除了对外部电力的需求，完全依靠太阳能可持续地产生氢气。凭借具有成本效益和可扩展性的材料，氧化锡钙钛矿为全球阳光充足地区的大规模绿色氢气生产铺平了道路，显著减少了对电网电力和化石燃料的依赖。
4. Hero Future Energies – 采用金属有机框架的光催化氢
高效催化剂创新
Hero Future Energies 已成为绿色氢气生产领域的重要参与者，利用先进催化剂的力量使氢气生产更加可持续和高效。公司采用尖端的金属有机骨架 (MOF) 来加速光催化氢气生产。MOF 是由金属离子和有机分子组成的复杂结构，为促进化学反应提供了巨大的表面积。
这项技术实现了令人印象深刻的 10% 量子产率，这意味着吸收的阳光中很大一部分被转化为化学能。通过使用 MOF，Hero Future Energies 避免了对昂贵的稀土金属的需求，而是用钴和镍等更丰富的材料取而代之。
创新点
MOF 在光催化中的应用标志着向成本效益高且性能优异的氢气解决方案的转变。这项创新提高了太阳能制氢的可行性，即使在工业应用中也是如此，使氢气与传统能源具有竞争力。此外，该技术的可扩展性凸显了其无缝融入可再生能源基础设施的潜力。
5. Plug Power——利用可再生能源电解扩大绿色氢能规模
打造绿色氢生态系统
Plug Power 是氢能技术领域的全球领导者之一，致力于将可再生能源与其专有的电解系统相结合，以生产绿色氢气。该公司建造了综合电解厂，利用风能、太阳能和水力发电，将水分子分解为氢气和氧气。
Plug Power 正在通过其位于纽约州罗切斯特的超级工厂扩大其技术规模，每年生产 1,000 吨氢气。该公司还计划建设加氢站并提供基于燃料电池的移动解决方案，巩固其作为综合氢能供应商的地位。
创新点
Plug Power的全方位方法——从生产到储存再到应用——使其成为氢经济的领导者。最突出的是，它专注于完全使用可再生能源为电解装置供电，确保整个氢生产链符合净零碳目标。通过将其技术整合到运输和工业市场，Plug Power正在创建一个生态系统，促进各部门采用绿色氢。
绿色氢创新的集体影响
这五家公司正在推动向更可持续的能源未来的转变，每家公司都将独特的技术带到了绿色氢气生产的最前沿。从UIC的生物炭太阳能系统到Plug Power的renewable-energy-based生态系统，这里介绍的方法不仅减少了温室气体排放，还提高了经济可行性和可扩展性。
绿色氢在运输、制造和能源生产领域取代化石燃料的潜力是巨大的。通过投资于这些创新，全球能源格局正在朝着更清洁、更绿色的未来转变。这些先驱正在引领潮流，证明绿色氢不仅仅是一个概念——它是一个可行的、可扩展的解决方案，随时准备改变世界。
