普林斯顿大学工程学院的新研究表明，污水可替代清水作为制氢原料，这一突破既消除了氢能的一大主要短板，又能将制氢过程中的水处理成本降低高达47%。该研究成果为氢能成为高难度电气化行业（如钢铁和化肥生产）脱碳的实用路径奠定了基础。
研究人员表示，当前电解制氢需要消耗大量清水，既增加成本又给当地水资源供应带来压力。研究团队希望验证污水处理厂处理后的再生水是否可作为替代水源。
“氢能基础设施通常会与当地淡水使用产生竞争，而每个城镇都有污水处理厂，其可以成为氢能经济中分布广泛的水源。”
目前美国生产的氢能大多为蓝氢：以天然气为制氢能源，同时将产生的至少部分二氧化碳捕获并储存于地下，这使得蓝氢相比直接使用天然气成为低碳能源。
绿氢电解依赖可再生电力，碳排放水平更低，但通常需要超纯水——需通过反渗透等工艺处理自来水或地下水，去除可能干扰电解过程的杂质。再生废水经处理后可排入含水层，或用于灌溉及工业冷却。
普林斯顿大学团队测试了直接使用再生废水（而非自来水）能否省去净化步骤。这里的再生废水指经处理后达到可排入含水层、灌溉或工业冷却标准的污水。
研究团队表示，此前已有类似尝试，但系统通常在短时间内失效。为找出失效原因，在质子交换膜水电解槽（目前商业上用于超纯水制氢的同款技术）中开展了精心设计的诊断实验。
研究团队结合电化学测试和先进显微成像技术，对比了纯水与再生废水在反应器中的表现。他们发现，使用再生水时系统性能迅速下降，而纯水系统则保持稳定运行。通过实验和建模分析，研究团队确定钙镁离子是性能衰减的主要原因——这类矿物质正是导致家用水龙头和水壶结垢的元凶。它们会附着在膜上，阻碍离子传输，使膜从多孔通道变成固体屏障。
研究人员发现，钙镁离子是性能衰减的主要原因。这些离子附着在图中的膜上，阻碍离子传输，使其从多孔通道变为固体屏障。