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尽管绿色氢市场有所增长，但最近的技术经济分析显示，目前1兆瓦质子交换膜水电解槽(PEMWE)的H2生产成本约为5-7美元/公斤，比美国能源部(DOE)发布的2031年工业和储能应用目标高出约5倍。传统PEMWE的高成本仍然是绿色氢生产发展的一个重大障碍。有两个关键因素使得绿色制氢成本难以降低：使用昂贵的铱(Ir)作为电极材料，需要纯净水作为原料来构建复杂水净化系统。生命周期评估（LCA）和技术经济性分析（TEA）怎样助力碳中和：
为什么越来越多的顶刊需要生命周期分析（Life Cycle Assessment: LCA）和技术经济性分析（Techno-economic Analysis: TEA）？
这是因为“碳中和“和”产学研“是大势所趋，是科研解决人类生存和永续发展痛点的关键方向。但是如何向顶刊编辑和审稿人证明您的工作满足“碳中和“和”产学研“的要求？如何让您投稿的论文明显比其它论文更有意义？更有说服力？生命周期分析和技术经济性分析分别从环境影响性和经济性角度，来评价一种产品或一定规模的组织从“摇篮到坟墓”的全过程，从区域、国家乃至全球的广度及其可持续发展的高度来观察问题，提供翔实的过程分析论证及评估优化。一个专业的生命周期分析或是技术经济性分析分析，不但能更好的传递出您对于课题方向的理解与把握，也能第一时间让审稿人和读者理解研究课题的重要价值。在科研人把握领域发展方向的路上，或早或迟都将需要LCA或TEA分析或者类似分析法来深化理解，来实现从小白到大师兄/大师姐到老板的转变。![]()
科廷大学的邵宗平教授等人在Energy & Environmental Science发表论文，该团队提出了一种半蒸汽电解(SVE)系统，该技术可能突破当前碱性水电解槽(AWE)和PEMWE技术的局限性，并实现经济有效的氢气和纯水的联合生产。该工艺利用了更廉价的电极材料，可以间接地从原水制氢，并且提高了能源效率。![]()
该系统在阳极采用低温蒸汽电解，而在阴极保持液态水循环。与传统的液态水电解相比，SVE工艺不需要额外的能量输入，同时无需预处理即可直接利用广泛的水资源。![]()
该SVE使用了更便宜、本征活性更高的氧化钌，还实现了稳定的OER。通过将传统水液电解(WLE)过程中涉及的水相变移至电解槽外，SVE在1.8 V时达到4.67 A cm-2的超高电流密度，电效率为69% LHV，并且在1.0 A cm-2操作下具有优异的稳定性。![]()
技术经济评估(TEA)表明，由于提高了能源效率，降低了材料成本和简化了系统，以及副产品利润，显著降低了氢成本，证明了SVE的可扩展性。![]()
作者认为，随着发展PEMs在超过100℃环境下的工作能力，这项技术将得到进一步的改进，从而可以以更灵活的方式提供足够的蒸汽。此外，对电极结构和性能的精细控制可以使电极具有额外的蒸汽吸收能力，即使在较低的蒸汽分压下也能获得更理想的性能。从过程工程的角度来看，工业生产过程中普遍存在废蒸汽，SVE技术可以利用这些废蒸汽创造额外的利润。本公众号原创内容欢迎转发分享，如需转载，请后台私信。我们对文中观点保持中立，仅供参考交流，不构成投资建议。如涉及版权及其他问题，请联系我们删除，谢谢！
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