当前，绿氢被视为能源结构转型的重要选项之一。
与化石能源制氢相比，利用风能、太阳能等可再生能源电解水制氢，可显著降低全生命周期碳排放，是支撑碳达峰碳中和目标的重要技术路径之一。
然而，制约其规模化推广的突出矛盾仍在成本端，电解水过程电耗高、效率提升空间有限，直接抬升了单位氢气生产成本。
问题在于，电解水制氢并非“只看产氢端”。
在现有主流体系中，阳极侧析氧反应动力学缓慢、过电位较高，往往消耗了电解过程中的主要电能。
业内普遍认识到，若不能显著降低阳极反应的能量需求，绿氢难以在更大范围内形成经济竞争力，也将影响可再生能源消纳与能源系统灵活性提升的综合效益。
造成这一局面的原因，一方面是析氧反应涉及多电子转移过程，反应路径复杂，对催化材料、界面传质和电极结构均提出较高要求；另一方面，在“以电换氢”的工程框架下，长期以来阳极反应更多承担电荷平衡角色，带来的产品附加值有限，难以形成“边制氢、边增值”的收益结构。
为此，学界与产业界持续探索用更易发生、能耗更低、且能形成有价值产物的阳极反应替代析氧反应，以实现降低能耗与提升综合收益的“双目标”。
在这一背景下，内蒙古大学化学化工学院刘健教授、王艳琴副教授团队聚焦尿素氧化反应的应用潜力，将其作为替代析氧反应的重要方向之一。
尿素广泛存在于化工、农业及生活污水中，相关废水处理本身需要成本投入。
若能将尿素废水引入电解体系，既可为阳极提供更易反应的原料，降低电解能耗，又有望把“治理负担”转化为“资源入口”，实现环境效益与经济效益叠加。
影响与难点也同样突出。
传统尿素氧化反应常倾向于生成氮气，导致目标产物难以稳定、高选择性地获得。
亚硝酸盐作为尿素选择性氧化可能形成的产物之一，在食品、农业、医药等领域具有广泛应用，但其生成路径易被副反应“抢走”，选择性调控成为实现联产的关键门槛。
若无法在催化层面控制反应走向，联产设想就难以从实验概念走向工程可用。
针对上述关键环节，该团队提出新的催化剂设计与反应路径调控思路，构建出多功能电催化体系，将尿素氧化的反应通道导向亚硝酸盐生成，同时协同实现阴极产氢，并显著抑制生成氮气等副反应。
由此，系统实现了“降低阳极能耗—提升目标产物选择性—形成联产增值”的组合效果，为解决绿氢制备中的能耗与成本约束提供了新的技术选项。
研究还表明，该策略具备一定经济可行性，为后续放大验证和工程化探索奠定基础。
从对策层面看，这项成果的意义不仅在于提出一种可行的替代阳极反应，更在于提供了“反应设计+催化调控+资源化利用”的系统方案：以废水中的尿素为原料，既推动电解制氢降耗，又提高副产端的价值密度，实现“开源节流”。
这一思路与当前我国推进工业绿色低碳转型、强化污染治理与资源循环利用的政策方向相契合，也为绿氢产业探索多元化盈利模式提供启示。
前景方面，随着绿氢在工业、交通与储能等场景的示范应用不断推进，行业对“更低电耗、更稳定体系、更低综合成本”的需求将持续增强。
将替代阳极反应与废水资源化耦合，有望在化工园区、污水处理与分布式能源系统等场景形成协同应用空间。
值得关注的是，该团队还将相关策略拓展至锌—尿素电池体系，显示出从机理创新走向多场景工程应用的可延展性。
下一步，围绕长期稳定性、规模化电极制备、原料波动适应性、产物分离与安全规范等问题开展系统验证，将决定其产业化落地速度与应用边界。
这项研究成果充分说明，解决能源和环境领域的重大科学问题，需要在基础理论创新和工程应用转化之间找到有机结合点。
内蒙古大学研究团队通过创新思维和精准设计，将看似矛盾的多个目标——节能、增效、环保、增值——统一在一个技术方案中，为绿氢产业的规模化发展提供了新的技术支撑。
随着相关研究的深入推进和技术的不断完善，这一创新成果有望在绿氢工业化生产中发挥重要作用，为我国实现碳中和目标、推动能源结构优化升级做出更大贡献。