氫能作為零排放、高能量密度的清潔能源,一直被視為未來能源體系的關鍵支柱。然而,傳統制氫工藝依賴化石燃料導致碳排放高企,氫氣儲運環節又面臨成本與安全的雙重挑戰,使得氫能商業化進程長期受阻。近期,麻省理工學院(MIT)研發的一項創新技術,通過將廢鋁罐與海水結合制取氫氣,為破解這些難題提供了全新思路。
傳統鋁水反應制氫的原理雖簡單,但鋁表面快速形成的氧化膜會阻斷反應持續進行。MIT團隊通過引入鎵銦合金作為催化劑,成功剝離鋁表面的氧化層,使廢鋁與海水能夠持續反應生成氫氣。這一突破不僅將實驗室理論轉化為實用技術,更開創了“廢物變資源”的循環經濟模式——全球每年廢棄的數百萬噸鋁制飲料罐,從此可轉化為清潔能源原料。
在環保性能方面,該技術每生產1公斤氫氣僅排放1.45公斤二氧化碳,碳排放強度僅為傳統化石燃料制氫的1/3至1/5,與風光電解水制氫的“綠氫”處于同一水平。但區別在于,其無需建設光伏電站或風電場,直接利用廢棄物和海水資源,顯著降低了基礎設施投入。研究團隊測算顯示,氫氣生產成本可控制在每公斤9美元,與主流綠色制氫方案持平,且隨著鎵銦合金回收率提升至85%以上,未來成本仍有下降空間。
氫氣儲運難題的破解是該技術的另一大亮點。傳統高壓罐或低溫液化運輸方式成本高昂,而MIT方案通過運輸處理后的鋁顆粒替代氫氣運輸,將物流成本降低約60%。在應用端,加氫站僅需配備海水供應系統和反應裝置,即可實現“即產即用”。以海邊服務站為例,鋁顆粒與海水混合后30分鐘內即可穩定輸出氫氣,加氫過程與燃油車加油體驗高度相似,大幅降低了氫能基礎設施的建設門檻。
技術價值的延伸體現在副產物開發上。反應生成的勃姆石作為電子級原材料,全球市場規模達數十億美元且年增速超10%。通過提取并銷售勃姆石,可覆蓋約20%的制氫成本,形成“制氫-售料”的閉環盈利模式。這種“一箭雙雕”的設計,為新能源技術商業化提供了創新樣本。
從應用場景看,該技術展現出極強的適應性。實驗室已開發出水瓶大小的便攜反應器,可為電動自行車持續供電6小時;小型汽車驗證實驗中,單次加注鋁顆粒可行駛400公里。在海洋領域,船只或水下無人機搭載鋁顆粒與海水制氫裝置后,續航時間從傳統的2天延長至7天以上,為海洋監測、資源勘探等場景帶來變革性可能。
對于發展中國家和偏遠地區,該技術的模塊化設計更具戰略意義。無需建設大規模可再生能源電站,僅憑本地廢鋁回收體系和海水資源,即可構建分布式氫能供應網絡。這種“輕資產”模式,或將加速全球氫能社會的到來。











