悉尼大學的研究人員開發出一種利用陽光來清潔生產氫氣的方法，這項技術可以從淡水和海水中提取氫氣，並使用液態金屬。這一過程克服了綠色氫氣生產中的多個長期障礙，包括對純水的需求和高能耗的問題。該技術依賴於熔點較低的液態鎵，當其暴露在光線下時，可以直接從水中提取氫氣。通過使用陽光或人造光，該方法使氫氣生成得以在不需要外部電力或複雜基礎設施的情況下進行。
氫氣長期以來被視為一種有前景的清潔燃料，適用於從交通運輸到能源、製造和農業等多個行業。然而，規模化生產綠色氫氣仍然面臨高成本和效率低下的挑戰，這主要是由於分裂水分子所需的能量和對純水源的依賴。新的方法允許從隨手可得的水源中收集氫氣，包括海水，同時保持具有競爭力的效率。負責研究的博士生Luis Campos表示：「我們現在有了一種從海水中提取可持續氫氣的方法，這種水源易於獲取，而生產過程僅依賴光能來生成綠色氫氣。」
系統的核心是鎵，這是一種在室溫稍高時就會變成液體的金屬。當鎵顆粒懸浮在水中並受到光照射時，會發生表面反應，釋放氫氣。鎵與水反應形成氫氧化鎵的同時釋放氫分子。化學與生物分子工程學院的高級研究員Kourosh Kalantar-Zadeh教授表示，這項研究展示了液態金屬未被開發的化學潛力。他說：「在這個概念驗證的初期，我們認為這項技術的效率是極具競爭力的。」研究團隊實現了最高12.9％的效率，並正在努力將其提高以便於商業應用。
與傳統的水分裂方法（如電解）不同，基於鎵的過程不需要純水或昂貴的催化劑。該系統可以同時運行於淡水和海水中，從而降低成本和複雜性，這使得該系統特別適合在沿海或缺水地區的大規模部署。該過程還是循環的，氫氣釋放後，在反應過程中形成的氫氧化鎵可以轉化回鎵並重複使用。Kalantar-Zadeh教授表示：「在我們提取氫氣後，氫氧化鎵也可以還原回鎵，並用於未來的氫氣生產，這就是我們所稱的循環過程。」
研究人員指出，儘管液態鎵具有獨特的性質，但在氫氣生產上幾乎沒有被探索。在室溫下，鎵看似是固體，但在接近人體溫度時會熔化。在水中並在光的照射下，其通常不反應的表面開始氧化，觸發氫氣的釋放。Kalantar-Zadeh教授表示：「鎵在與水接觸時產生高速氫氣的潛力之前從未被研究過，這是一個之前被忽略的簡單觀察。」項目共同負責人Francois Allioux博士強調了這項工作的更廣泛意義，他表示：「氫氣為可持續未來提供了一種清潔能源解決方案，並可能在澳洲的氫經濟中發揮關鍵作用。」研究團隊目前專注於提高效率，並建立一個中型反應堆以測試現實世界的性能。如果成功，這項技術可能為利用豐富的水資源和陽光提供一條實用且可擴展的綠色氫氣生產途徑。這項研究已發表在《自然通訊》上。
