加州大学洛杉矶分校科学家将塑料废料转化为高纯氢气燃料

绿氢曾被视作航运、炼钢等减排难度较高行业实现脱碳的万能方案。它一度是关注度最高的前沿技术，之后热度彻底消退。绿氢在实验室蛰伏多年，始终没能实现有规模的商业化落地。如今接连迎来多项科研突破，叠加美伊冲突引发全球油气危机，市场重新看好这种可替代化石燃料的能源，氢能迎来强势回暖。

氢气在工业生产中应用价值极高，有望大幅降低工业碳排放。氢气可以像天然气、重质燃料油、动力煤一样高温燃烧，燃烧后只生成水蒸气，无其他副产物。但氢气清洁程度完全取决于制备工艺与生产所用能源。工业使用的绝大多数氢气为灰氢，依靠化石燃料生产；依托可再生能源制取的氢气称作绿氢，但绿氢本身同样存在短板。

国际可再生能源署（IRENA）2022 年报告警示不要不加甄别地大规模发展氢能，建议政策制定者审慎权衡发展优先级，同时指出大范围推广绿氢 “或许不符合全球脱碳的发展需求”，原因是制备绿氢需要专属可再生能源，而这些能源本可用于其他终端用途。简单来说，绿氢未必是清洁能源最高效、最合理的使用方式。除此之外，传统绿氢生产成本普遍偏高，难以真正替代化石燃料。

不过近期多项技术突破诞生了全新制氢方式，有望彻底改变绿氢成本偏高、效率不足的固有困境。加州大学洛杉矶分校萨缪里工程学院联合韩国梨花女子大学的研究人员，发现了碱性热处理（ATT）工艺，能够把塑料废料转化为高纯氢气。

该工艺优势突出，不用分拣塑料，就能利用各类可回收塑料产出高纯氢气。整套流程仅需一台反应器，依靠热能驱动，可处理市面上最常见、回收难度大的三类塑料 ——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），将其转化为氢燃料，全程零碳排放。相关研究成果本月刊发于学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

“我们一次性解决两大全球紧迫难题。” 加州大学洛杉矶分校化学与生物分子工程共同通讯作者朴娥亨（Alissa Park）教授近期接受《趣味工程》采访时表示，“塑料废料正以惊人速度不断堆积，清洁氢能是能源脱碳不可或缺的资源。这项技术用创新方式化解两大难题，同时具备规模化推广潜力。”

本次发现只是废弃物制备清洁氢能这一蓬勃发展领域的最新突破。今年早些时候，中国科研团队成功利用农业废弃物（如小麦秸秆）提取糖类物质制氢。关键优势在于这套工艺制氢成本远低于常规绿氢生产方案，仅 1.54 美元 / 千克（约 0.70 美元 / 磅），具备和灰氢竞争的价格优势。

氢能研究迎来复苏与技术突破前，曾经历漫长低谷期，彼时很多人认为绿氢发展无望。2023 年，按期落地的规划绿氢项目不足十分之一。一项为期 3 年、追踪 190 个项目的研究显示，2023 年落地缺口巨大，全球公示规划产能中仅有 7% 按期完工。当下原油市场剧烈波动，氢能对能源安全的保障作用愈发清晰，绿氢研发重回大众视野。中国、欧洲各国、美国协同发力加码氢能投资，新一轮关注度上涨已经初见成效。