據(jù)環(huán)境工程師Bruce Logan教授介紹，這種“海水分解”新方法，可以更輕松地將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為可存儲的便攜式燃料。Logan表示：“氫是一種很好的燃料，但必須制造。要做到這一點，唯一的可持續(xù)性方法是利用可再生能源和水來生產(chǎn)。你還需要使用人們不會用于其他用途的水，那就是海水。因此，生產(chǎn)氫的最佳方法是，將海水與周邊環(huán)境中的風(fēng)能和太陽能結(jié)合起來。”

盡管海水很豐富，但并不常用于水分解。除非在進入電解槽之前對其進行淡化（這一附加步驟的成本較高），否則海水中的氯離子會轉(zhuǎn)化為有毒的氯氣，從而使設(shè)備退化并影響周邊環(huán)境。為了防止這種情況，研究人員使用一種薄的半透膜，取代電解槽中常用的離子交換膜。這種薄膜最初是為在反滲透處理過程中凈化水而開發(fā)。Logan說：“反滲透的目的是要對水施以高壓，然后將水推過膜，使氯離子留在后面。”

在電解槽中，海水不再被推過反滲透膜，而是被包含在膜內(nèi)。兩個浸沒電極通過外部電源相連接，而兩個電極附近發(fā)生的反應(yīng)被這種膜分開。當(dāng)電源打開時，水分子開始在負極分裂，釋放出稱為質(zhì)子的微小氫離子，并產(chǎn)生氧氣。然后，質(zhì)子穿過薄膜，與正極上的電子結(jié)合形成氫氣。

插入反滲透膜后，海水被留在正極側(cè)，而氯離子太大，無法通過膜到達負極，從而避免產(chǎn)生氯氣。但Logan指出，在水分解過程中，其他鹽被故意溶解在水中，以幫助導(dǎo)電。離子交換膜通過電荷過濾離子，并允許鹽離子通過。反滲透膜則不然。“反滲透膜阻止鹽分移動，而電路中產(chǎn)生電流的唯一途徑是，水中的帶電離子在兩個電極之間移動。”

由于反滲透膜限制較大離子移動，研究人員需要觀察，是否有足夠多的微小質(zhì)子穿過孔隙，以保持較高的電流。Logan 說：“我們必須證明，當(dāng)兩個電極之間存在一層阻止鹽離子來回移動的膜時，我們可以通過兩個電極獲得大量的電流。”

研究人員測試了兩種市售反滲透膜以及兩種陽離子交換膜，這種膜允許所有帶正電荷離子在系統(tǒng)中移動。測試內(nèi)容包括：膜對離子移動的抵抗力、完成反應(yīng)所需的能量、氫氣和氧氣的產(chǎn)生，以及氯離子和膜退化的相互作用。與陽離子交換膜相比，一種反滲透膜表現(xiàn)不佳，而另一種反滲透膜表現(xiàn)優(yōu)異。研究人員仍在探討，為何這兩種反滲透膜之間存在如此差異。Logan表示：“這個想法是可行的。只是我們不清楚為何這兩種膜的功能如此不同，這一問題有待解決。”

研究人員將繼續(xù)研究海水電解，并希望在減少全球二氧化碳排放方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。Logan表示：“全世界都在尋找可再生氫。例如，沙特阿拉伯計劃投資50億美元，建造使用海水的氫設(shè)施。他們必須淡化水，也許可以使用這種方法。”