綠色氫能已成為未來重要的清潔燃料，當以可再生能源生產時可實現零排放。然而，這一過程通常需要大量經過純化的淡水，這在水資源匱乏的地區是一項昂貴的挑戰。
另一方面，全球80%以上的廢水未經處理便排入環境，對生態造成嚴重損害。
目前，由RMIT大學領導的團隊找到了一種解決這兩個問題的方法。他們的實驗技術將廢水中的污染物轉化為生產綠色氫能的催化劑，為可持續燃料生產提供了一條無需淡水的途徑。
這項研究與墨爾本大學、澳大利亞同步輻射中心及新南威爾士大學共同進行，旨在將全球環境負擔轉變為生產性資產。
團隊的突破性進展利用了廢水中已存在的金屬，如鉑、鉻和鎳，以增強氫的生產過程。該系統並非過濾這些金屬，而是捕捉並利用它們。
RMIT科學學院的副教授Nasir Mahmood表示：「我們的創新相較於其他綠色氫能生產方法的優勢在於，它利用了廢水中的固有材料，而不需要純化水或額外的步驟。」
團隊創造了具有吸附性碳表面的特殊電極，能從廢水中提取金屬。這些金屬隨後形成穩定的催化劑，幫助導電並加速水分解過程。
Mahmood指出：「這些金屬與廢水中的其他元素相互作用，以促進分解水成氧氣和氫氣所需的電化學反應。」
這些電極所用的碳材料來自農業廢料，為系統增添了可持續性和成本效益。
在實驗室測試中，研究人員將兩個電極放入一個部分處理的廢水容器中，並施加可再生能源。在陰極，水分子獲得電子並釋放氫氣；在陽極，水分子失去電子並產生氧氣。
Mahmood表示：「所產生的氧氣可以重新整合到廢水處理廠中，以提高其效率，減少有機物含量。」
該系統連續運行了18天，性能下降極小。所使用的廢水經過預處理以去除固體、有機物和養分，使其能夠代表現實世界的應用。
RMIT的這項創新是更廣泛催化系統平台的一部分，旨在利用難以處理的水源，如廢水和海水，進行清潔氫能生產。
RMIT工程學院的教授Nicky Eshtiaghi表示：「我們的創新同時解決了污染減少和水資源匱乏的問題，惠及能源和水務部門。通過利用廢水，該過程有助於減少污染，並利用被視為廢物的材料。」
團隊目前正在尋求行業和政府合作夥伴，以擴大這項技術的應用。共同研究者Dr. Muhammad Haris表示，還需要進一步的研究來測試該方法在不同廢水類型中的適用性。
Haris指出：「該方法需要在不同類型的廢水中進行測試，以確保其普遍適用性。」
這項研究已發表於《ACS Electrochemistry》。
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