在麻省理工学院的实验室里， 海水、 回收的汽水罐和咖啡因，这些看似毫不相关的要素组合，却孕育着能源转型的新希望。
这项由道格拉斯·哈特教授团队开发的创新技术，巧妙利用铝与海水的化学反应，打通了“易拉罐回收”与“清洁制氢”之间的壁垒，开辟了一条绿色制氢的全新路径，在成本与环保维度上展现出令人瞩目的双重效益。
唤醒铝的能量潜力
铝是一种神奇的材料，它蕴藏着巨大的能量潜力。当纯净的铝与水接触时，会互相反应释放出氢气和热量。但现实中的铝制品总是“沉默寡言”——因为它们表面覆盖着一层致密的氧化铝保护膜，像铠甲一样阻隔着反应发生。
麻省理工团队使用镓铟合金作为开启铝活性的钥匙，找到了破解之道。这种特殊合金能渗透铝的氧化层，将铝还原为可反应的纯净状态。研究人员将回收的易拉罐粉碎成颗粒，用少量镓铟合金处理后，这些看似普通的铝粒就获得了与水“对话”的能力。
实验过程中一个意外发现加速了技术突破。当研究人员向反应容器中加入咖啡渣时，整个制氢流程显著加快。进一步研究发现，咖啡因中的咪唑成分是高效的催化剂，只要加入一些低浓度咪唑即咖啡因中的一种活性成分，仅需5分钟就可以实现与不加入低浓度咪唑2小时产生的等量氢气。
构建循环链条
一项技术能否真正改变世界，不仅取决于其科学性，更取决于其经济性和可持续性。麻省理工团队对此进行了全方位验证。
回收铝成为减排核心。原生铝生产是能源密集型产业，而使用回收铝可将碳足迹降至原生铝的5%。
闭环设计实现资源循环。反应完成后，海水中的盐离子促使镓铟合金沉淀回收，实现稀有金属的循环利用。而反应副产物勃姆石——一种高纯度氧化铝矿物，可成为半导体和电子元件的工业原料，创造额外经济价值。
生命周期评估给出了令人振奋的数据。该工艺每生产1千克氢气仅排放1.45千克二氧化碳，远低于传统化石燃料制氢的11千克排放量。9美元/千克的成本，已与风光电解水制氢技术相当。
即产即用的新模式
传统氢气储运是行业痛点。高压氢气罐不仅运输成本高昂，还存在安全风险。铝基制氢提供了全新解决方案。
固态铝成为安全的“氢载体”。铝可以固体颗粒形式运输，能量密度比压缩氢气高10倍。预处理后的铝粒可安全运至沿海加氢站，在需要时与海水混合即时制氢。这一方式不仅降低运输成本，还减少运输挥发性气体所带来的风险。
研究团队设计了创新的应用场景。1千克氢气可驱动汽车行驶60-100公里。在沿海加氢站，系统将回收铝粒与海水混合，实现氢气即产即用，无需长距离运输。
小型化装置已投入测试。团队开发了水瓶大小的反应器，装载铝粒和微量镓铟合金与咖啡因，通过吸入周围海水产生氢气。这些铝粒主要由旧易拉罐和其他铝制品回收制成，仅18千克铝粒就能为水下航行器提供30天动力。
从桌面实验到工业规模，这条道路正变得清晰。
研究团队已成功完成电动车级别的小型反应堆验证。团队正在开发工业级反应器，探索包括设计利用海水供能的小型船只或水下无人设备的制氢装置在内的水下应用。
铝与海水碰撞出的火花，正点燃零碳未来的新希望。
有深度的人返回搜狐，查看更多