據(jù)外媒報道，韓國能源研究所（KIER）開發(fā)新“零間隙（Zero-Gap）”技術(shù)，可以明顯提高利用有機廢棄物生產(chǎn)綠色氫氣的能力。這有望將廢棄物轉(zhuǎn)化為寶貴的資源，以滿足人們對清潔能源不斷增長的需求，以及有效管理廢棄物。

（圖片來源：韓國能源研究所）

生物電化學電池（BEC）利用微生物將有機廢棄物轉(zhuǎn)化為氫燃料。這些微生物在消耗廢棄物時會釋放電子和氫離子，而它們重新結(jié)合可以產(chǎn)生清潔的氫氣。比起嚴重依賴化石燃料的傳統(tǒng)方法，這一過程不僅更具可持續(xù)性，而且碳排放量少得多，非常契合全球脫碳目標。

BEC技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但其可擴展性有限，因為隨著系統(tǒng)規(guī)模擴大，其內(nèi)部電阻增加且效率降低。在大型系統(tǒng)中，電化學反應(yīng)所需的路徑更長，從而降低整個系統(tǒng)的效率，使該技術(shù)的商業(yè)可行性受到嚴重阻礙。

為了克服這些局限性，KIER開發(fā)了創(chuàng)新“零間隙”技術(shù)，將電池電極和隔膜之間的距離最小化。這種優(yōu)化行為可以提高電子傳輸和反應(yīng)效率，大大降低傳統(tǒng)工藝中常見的功率損耗。

新設(shè)計不僅提高了性能，而且無論系統(tǒng)大小如何，都能保持效率。傳統(tǒng)系統(tǒng)通常面臨性能下降的問題，是因為較大的裝置中壓力不平衡，從而導致組件之間產(chǎn)生間隙。但KIER的設(shè)計巧妙地避免了這些問題，可以在所有規(guī)模上保持一致的性能。韓國產(chǎn)業(yè)技術(shù)試驗院（KTL）通過大量測試驗證了該技術(shù)的卓越性能。與傳統(tǒng)BEC工藝相比，該技術(shù)已證明可以將氫氣生產(chǎn)率提高1.2倍，電子產(chǎn)量提高1.8倍。重要的是，這些增益在中試規(guī)模實驗中得以保持，標志著向商業(yè)可行性邁出了重要一步。

對于希望加強可持續(xù)廢棄物管理和清潔能源生產(chǎn)的國家，這項技術(shù)進步可能帶來翻天覆地的變化。這種高性能BEC的成功商業(yè)化，將在實現(xiàn)碳中和目標和促進氫能社會發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

高效制氫量的激增還可能大幅推動氫動力汽車市場的發(fā)展。目前，該行業(yè)受到燃料生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的限制。通過增加氫氣供應(yīng)并降低成本，“零間隙”技術(shù)有望加速氫動力汽車（包括轎車和客車）的普及，還可能波及賽車運動。