氢气是一种无碳能源，可以替代化石燃料燃烧。但其最常见的生产方法依赖于甲烷，一种强效温室气体。其他已知方法成本高昂且资源密集。现在研究人员发现了一种更清洁——并且理论上是有利可图的——从废弃塑料中制取氢气的方法。该过程还产生石墨烯，一种极具价值的超薄碳材料，用于电子产品、混凝土和汽车零部件等产品。
莱斯大学化学教授兼近期一项关于该主题的研究的资深作者詹姆斯·图尔说，这种方法可能有助于将捕获热量的碳排出大气，该研究发表在Advanced Materials上。
在 2020 年的一项研究中，图尔和他的团队使用强电流将塑料加热到约 2,700 摄氏度，仅持续毫秒（一种称为闪速焦耳加热的方法），这会分解塑料的化学键。这种技术产生了一种石墨烯，它具有多层原子厚的碳晶格，而不是典型的单层。它还释放出一种气体，但该团队需要进行进一步分析以确认这种气体是什么。现在研究人员发现它高达 94% 是纯氢。
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作为新研究的一部分，科学家们对该过程进行了生命周期评估，以将其与其他制氢方法在成本和排放方面进行比较。他们发现，闪速焦耳加热可以比其他制氢方法减少 39% 至 84% 的温室气体排放。马萨诸塞大学洛厄尔分校机械和工业工程教授胡安·巴勃罗·特雷勒斯说，它还可以通过产生石墨烯来帮助支付自身成本——尽管多层版本的需求量较小，而且目前尚不清楚它的售价可能是多少，他没有参与这项研究。
图尔说，制氢技术适用于混合塑料垃圾，理论上也可以用于其他碳基家庭垃圾，如纸板和纸张。在大型规模上使用氢气为汽车、发电厂和其他系统提供燃料可以减少温室气体排放，但这将需要对整个能源基础设施进行根本性改变。
图尔说，多家公司已与他联系，试图获得该工艺的许可。“通常你要等上好几年，然后试图乞求别人看一看”一项新的工艺或产品，他说。“所以这简直太棒了。”