由皇家墨尔本理工大学领导的一项研究取得重大实验发明成果，该成果可将废水的高污染物负荷转化为制造绿色氢气的优势，减少对淡水这一稀缺资源的依赖，为绿色制造领域带来新突破。

目前，全球超 80%的废水未经处理便排入环境，而此项研究为将这种环境责任转化为生产力提升提供了契机。该团队以独特方法，利用废水中的特定污染物加速氢气生产，克服了高污染物负荷致使废水难以利用的难题。

此次研究成果由墨尔本大学、澳大利亚同步加速器和新南威尔士大学共同参与，基于此前多项突破，包括利用磁铁快速去除水中微塑料的创新技术，以及利用海水促进氢气生产的技术。相关研究论文《利用废水作为催化剂改性剂实现可持续制氢》发表在《ACS Electrochemistry》上。

首席研究员、皇家墨尔本理工大学科学学院副教授纳西尔·马哈茂德介绍，研究小组找到捕获水中铂、铬、镍等金属的方法，并利用这些元素增强绿色氢气产量。与其他绿色氢气生产创新相比，其优势在于直接利用废水中固有物质，无需纯净水或其他额外步骤。

实验发明的关键部件是电极，其表面由吸附性碳制成，可吸附废水中的金属，形成稳定且高效导电的催化剂，加速水分解。用于生产特殊碳表面的材料由农业废弃物制成，具有成本效益，有助于循环经济发展。

实验过程中，研究小组将废水样本放入装有阳极和阴极两个电极的容器，利用可再生能源为水分解过程提供动力。电流流过水时引发化学反应，在阴极水分子获电子形成氢气，在阳极水分子失电子形成氧气，实现水分离成氢和氧的基本成分并收集使用。马哈茂德称，产生的氧气可重新融入污水处理厂，提高其效率。

该装置在实验室实验中实现 18 天连续水分解，性能几乎无下降。实验使用的是经过处理(去除固体废物、有机物和营养物质)的废水。

RMIT 正在开发一个催化系统平台，可利用废水和海水等此前难以利用的水资源，此次概念验证发明是该系统的又一实例。联合首席研究员 Nicky Eshtiaghi 教授表示，此创新能降低废水处理高成本，将其转化为有价值的绿色氢源，既解决污染问题，又缓解水资源短缺，使能源和水资源部门受益。

团队热衷于与全球致力于解决能源和废物成本及可持续性挑战的公司以及水务部门合作，开发商业系统以大规模应用这项技术。不过，共同研究员穆罕默德·哈里斯博士指出，仍需进一步研究改进催化剂工艺，使其更高效且适合商业用途，还需用不同类型废水测试该方法，确保其普遍有效。

更多信息： 利用废水作为催化剂改性剂实现可持续制氢，ACS 电化学(2025)。