在全球能源结构向清洁化转型的背景下，氢燃料电池作为零排放能源技术的代表，正加速应用于交通、工业等领域。然而，其核心组件——催化剂涂层膜（CCM）的回收难题，却成为制约产业可持续发展的瓶颈。

近日，英国莱斯特大学研究团队宣布了一项突破性成果：通过超声波技术高效分离燃料电池中的贵金属与有害化学物质，为清洁能源的循环经济提供了全新解决方案。

​​贵金属与“永久化学物”的双重挑战​​

燃料电池的核心组件CCM中，铂族金属（如铂、钯）作为催化剂不可或缺，但其高昂成本占燃料电池总成本的40%以上。

与此同时，CCM中使用的氟化聚合物膜（PFAS）因化学性质极其稳定，难以自然降解，被称为“永久化学物质”。

传统回收方法需依赖高温焚烧或强酸溶解，不仅能耗高、贵金属回收率低（通常不足60%），还会导致PFAS泄漏，污染土壤和水源。

超声波剥离技术实现“一石三鸟”​​

研究团队开发的声波分离技术，通过三步流程破解了这一困局。首先，将废旧燃料电池组件浸泡于低毒有机溶剂中，弱化PFAS膜与贵金属涂层的黏附力；随后，采用定制的高频超声波发生器（频率达3.5kHz以上）对材料进行水超声处理。

在此过程中，声波产生的微小气泡在高压下破裂，形成局部冲击力，仅需数秒即可将贵金属催化剂从基底材料上剥离，且分离纯度超过95%。相较于传统方法，该技术无需高温或腐蚀性化学品，能耗降低70%，贵金属回收率提升至98%以上。

更值得关注的是，团队进一步优化工艺，开发出连续分层系统。通过刀片式超声波电极的定向作用，可精准控制气泡破裂的强度和范围，避免对PFAS膜结构造成破坏，从而将其完整分离并集中处理，阻断了有害物质扩散的路径。

产学研合作推动技术落地​​

莱斯特大学与全球可持续技术龙头企业庄信万丰（Johnson Matthey）的合作，加速了技术从实验室走向应用。

据测算，若全面推广该工艺，氢燃料电池系统的全生命周期成本可下降30%，同时减少90%的PFAS环境泄漏风险。

目前，双方已启动试点项目，计划在2026年前建成首条千吨级回收产线，目标覆盖欧洲50%的退役燃料电池处理需求。

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