分解水以产生可再生的氢能在纸面上看起来很不错–直到您意识到使其变得像化石燃料一样，它需要大量试图替代的“脏能源”。在美国化学学会的ACS催化研究中发表的一项研究中，特拉华大学和哥伦比亚大学的研究人员建立了一种可以从水中产生绿色氢的工艺。该工艺由首席工程师冯娇(Feng Jiao)申请专利，它使用电力和铜钛催化剂来创造更清洁，更可持续的能源。

权衡氢能的潜力

根据您的要求，氢能可能是“未来的燃料”，也可能是化石燃料大量燃烧的另一个原因。

对于拥护者来说，它是化石燃料，众所周知的污染物和每个工业化国家的祸害的一种日益流行的能源替代品。氢是元素周期表中最轻的元素，它是一种能量载体-一种可以传递和存储大量能量的物质。当前，氢被用于为建筑物或车辆中使用的燃料电池提供动力，以及产生电，热和电。

特别是2020年奥运会，希望展示这种能源。在奥运火炬是由氢燃料，以及运动员村的奥运会和残奥会在东京都将使用它作为动力源。其他国家，例如德国，也已开始探索氢能的商业用途。Coradia iLint被吹捧为首款氢动力火车，目前已经处于测试阶段，其原型已经在德国西北部投入商业运营。

尽管其应用前景广阔，但批评家说，它为环境带来了高昂的代价。这也是低效且不切实际的。在接受CNET采访时，物理学家兼作家约瑟夫·罗姆指出，仅仅制造一个足够的氢气以驱动燃料电池汽车行驶约1000英里，就需要大约一兆瓦时的电力。这是一种过大的能源，特别是考虑到以相同的距离驾驶天然气汽车仅需不到四分之一的电力成本。另外，产生氢气需要使用天然气和高热量，这是对环境有害的过程。(相关：突破性附加氢气装置可将车辆燃油效率提高20%，同时将排放量降低80%)

便宜，清洁，绿色

对于UD催化科学与技术中心副主任焦(Jiao)而言，利用电将水分解为氢气和氧气分子的想法是从开发将二氧化碳转化为氧气的有效系统开始的。该项目得到了美国国家航空航天局和美国国家科学基金会的支持，在太空中具有潜在的用途，只是它们需要更好的催化剂来促进反应。

研究人员研究了不同的金属并对其进行了测试，直到他们偶然发现铜钛合金是少数几种能够将水分解成氢气和氧气的非贵金属基催化剂之一，这一过程被称为氢气释放。这一发现具有开创性，其原因有两个：(1)价格便宜，并且(2)与用于该工作的其他金属(例如银或铂)相比，价格昂贵。

特别是铜，是热和电的良导体。但是，就生产氢气而言，仅此而已不是那么好。当添加钛时，两种金属会形成活性位点，从而使氢原子与新改良的催化剂之间发生强烈的相互作用。研究人员指出，这两种金属的性能与铂等更昂贵的催化剂相似。

焦it解释说：“其中含有少量的钛，铜催化剂的性能比仅铜的性能高约100倍。”

初步测试表明，铜钛合金的性能优于当前使用的催化剂，因为它从水中提取氢的速率是更复杂的铂催化剂的两倍。它还可以利用二氧化碳，碳的最氧化形式和传统化学过程的尾部来获取能量。