氢能作为未来清洁能源的重要组成部分，因其燃烧时不产生二氧化碳排放而备受关注。然而，传统的氢气制备方法往往依赖化石燃料，反而增加了整体碳排放，难以称得上真正的绿色能源。面对全球气候变化压力和能源转型需求，麻省理工学院（MIT）工程师们开发出了一种新型铝基制氢工艺，利用回收铝罐和海水制造氢气，这项技术不仅低碳环保，而且具备工业化生产的可行性。新工艺的核心优势在于其生命周期评估所显示的碳排放极低。经过全面的“摇篮到坟墓”生命周期碳排放分析，研究团队发现，以每公斤氢气为单位计，这一过程的二氧化碳排放约为1.45公斤，相比目前主流的化石燃料制氢方法11公斤/公斤的排放量大幅降低，且与其他绿色制氢技术如风能和太阳能驱动的制氢方法持平。采用回收铝罐作为原料不仅减少了采矿开采对环境的破坏，还有效降低了材料处理阶段的碳排放。
而海水作为自然资源的广泛可用性，不仅降低了水资源竞争压力，还利用了海水中溶解的盐分促进金属反应过程。这一技术背后的化学反应机理基于铝在纯净状态下可以直接与水分子反应生成氢气和氧化铝。平常情况下铝表面的氧化膜阻碍这种反应，研究人员通过添加少量镓铟合金，成功破坏了铝表面的保护层，使铝得以充分与海水反应，释放纯净氢气。更为重要的是，该镓铟合金在反应过程中得以从溶液中沉淀回收并循环再利用，实现了资源的闭环循环，降低了整体成本和环境影响。该方法产生的副产物是名为菱铝矿（boehmite）的氧化铝矿物，被广泛应用于半导体制造、电子元件及多种工业产品。通过回收利用该副产物，制氢过程的经济性将进一步提升，更具市场潜力。
技术开发团队已将研究成果转化为多种应用场景，包括小型反应器，用于驱动电动自行车的氢气供应。此外，该系统还被设计用于远程地区供电、海洋运输等领域，充分利用海洋丰富的海水资源，实现绿色动力的多样化应用。为了降低运输氢气的高风险，研究人员还提出了将铝颗粒处理成预制燃料的概念，通过运输铝燃料至临近海水的加氢站点现场制氢，实现安全高效的能源配送。这种“铝燃料+现场制氢”模式为氢能的储存与运输提供了创新解决方案，也为氢能的普及应用奠定了基础。经济成本方面，该制氢技术的生产成本估算约为9美元每公斤氢气，已接近其他绿色氢气生产方式的价格水平，显示出具备良好的市场竞争力。结合环境效益与成本优势，铝罐和海水制氢技术有望成为未来氢能产业发展的重要突破点。
铝作为储能介质的高能量密度意味着较小的金属消耗即可满足大量氢气生成需求，适合于交通运输领域，尤其是在氢燃料电池汽车中提供可靠能源供应。随着全球持续推动氢经济发展，开发如铝罐与海水制氢这样兼具环境友好和可扩展性的技术，正是实现低碳未来的关键路径。技术仍在不断演进，MIT团队积极推进工艺优化及规模化实验，致力于在不久的将来实现商业运营，并探索其在水下航行器以及海洋平台的应用潜力。综合来看，铝罐和海水制氢技术的出现不仅为解决氢气制备的碳排放难题提供了新思路，也凸显了废弃物资源化与自然资源高效利用的巨大潜能。其绿色、可持续、经济实用的特性，为推动氢能产业深度融合绿色发展目标奠定了基础，将在未来全球能源结构转型及气候行动中发挥关键作用。
