12月16日，深圳大學/四川大學謝和平院士團隊與東方電氣股份有限公司、東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司簽署“海水無淡化原位直接電解制氫原創(chuàng)技術中試和產業(yè)化推廣應用”的四方合作協(xié)議。
“Nature正刊報道的海水無淡化原位直接電解制氫原創(chuàng)技術有望打破現有電解水制氫必須向系統(tǒng)供給純水的固有思維，可形成‘海上風電再生資源-海水直接電解制氫’一體化工業(yè)模式的全鏈條式零碳氫能發(fā)展路徑!” 謝和平院士的一席話，正式拉開了“海水資源能源化的海洋綠氫”的戰(zhàn)略發(fā)展新序幕。深圳大學/四川大學謝和平院士、深圳大學副校長汪永成、東方電氣股份有限公司黨組成員、副總經理張彥軍、東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司院長劉泰生見證四方簽署了“海水無淡化原位直接電解制氫技術開發(fā)與產業(yè)化推廣應用”合作協(xié)議，東方電氣集團專項投入3000萬元用于海水無淡化原位直接電解制氫顛覆性技術前期研發(fā)經費，獲得四方共享Nature報道該成果的原創(chuàng)技術專利及相關資料的知識產權，同時組建四方合作聯(lián)盟后續(xù)攻關該原創(chuàng)技術的中試和示范、迭代升級和推進產業(yè)化。
開創(chuàng)海水原位直接電解制氫全新路徑
海洋是地球上最大的氫礦，向大海要水是未來氫能發(fā)展的重要方向。但復雜的海水成分(約92種化學元素)導致海水制氫面臨諸多難題與挑戰(zhàn)。先淡化后制氫是當前最成熟的海水制氫技術路徑，目前已在全球多國開展規(guī)?；痉豆こ添椖?。但該類技術嚴重依賴大規(guī)模淡化設備，工藝流程復雜且占用大量土地資源，進一步推高了制氫成本與工程建設難度。上世紀70年代初有科學家提出了海水可否直接電解制氫呢?這半個世紀以來，美國斯坦福大學、法國國家科學研究中心、澳大利亞阿德萊德大學、中國科學院等國內外知名研究團隊通過催化劑工程、膜材料科學等手段進行了大量探索研究，旨在破解海水直接電解制氫面臨的析氯副反應、鈣鎂沉淀、催化劑失活等難題。然而，一直以來，未有突破性的理論與原理徹底避免海水復雜組分對電解制氫的影響，可規(guī)模化的高效穩(wěn)定海水直接電解制氫原理與技術仍是世界空白。
謝和平院士提出了從物理力學與電化學相結合的全新思路破解海水直接電解制氫面臨的難題與挑戰(zhàn)，從而創(chuàng)造性地開創(chuàng)了海水無淡化原位直接電解制氫新原理與技術。該成果通過將分子擴散、界面相平衡等物理力學過程與電化學反應巧妙結合，建立了相變遷移驅動的海水直接電解制氫理論模型，揭示了微米級氣隙通路下界面壓力差對海水自發(fā)相變傳質的影響機制，形成了電化學反應協(xié)同海水遷移的動態(tài)自調節(jié)穩(wěn)定電解制氫方法，破解了有害腐蝕性這一困擾海水電解制氫領域的半世紀難題。與此同時，謝和平院士團隊研制了全球首套400L/h海水原位直接電解制氫技術與裝備，在深圳灣海水中連續(xù)運行超3200小時，令人信服地從海水中實現了穩(wěn)定和規(guī)?；茪溥^程。此外，進一步開發(fā)了酸性和堿性固態(tài)凝膠電解質，以表明相變遷移策略適配不同電解質材料并有望伴隨PEM和AEM電解技術迭代發(fā)展。同時，該原理技術可探索推廣到多元化水資源(如河水、廢水、鹽湖等)直接原位制氫，為資源富集濃縮與能源生產提供多效利用新思路。
校企強強聯(lián)手，共謀打造中國原創(chuàng)海水直接電解制氫新興戰(zhàn)略產業(yè)
東方電氣副總經理張彥軍談到，氫能是東方電氣集團發(fā)展清潔能源裝備的重要支撐之一。本次聯(lián)合推動海水無淡化原位制氫技術符合當前國家戰(zhàn)略所向和企業(yè)發(fā)展所需，東方電氣集團將大力支持該項技術的創(chuàng)新發(fā)展，推動產學研用深度融合，持續(xù)完善東方電氣集團氫能制儲加用產業(yè)發(fā)展格局，推動實現高水平科技自立自強，為服務我國碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標實現貢獻東方力量。
謝和平院士專門強調：“東方電氣是氫能領域的龍頭央企，具有超前戰(zhàn)略發(fā)展布局和很強的實力與地位，我們強強聯(lián)手，分三步走戰(zhàn)略攜手共創(chuàng)全球海水制氫新時代!第一步共同推進海上中試示范驗證，樹立海上可再生能源直接制氫領域標桿;第二步全力攻關第二代海水無淡化原位直接電解制氫核心技術，迭代發(fā)展并優(yōu)化升級核心技術及裝備，始終保持海水直接制氫的技術領先優(yōu)勢，引領非純水電解制氫新模式;第三步與東方電氣共同面向全球企業(yè)合作共贏推進產業(yè)化，引領海上風電等可再生能源與海水直接電解制氫一體化全新工業(yè)模式!歡迎更多的國內外企業(yè)一起來推動海水直接制氫技術的產業(yè)化應用，共迎海水直接電解制氫2.0時代?！?
此次合作將充分發(fā)揮謝和平院士團隊在“海水無淡化原位直接電解制氫”領域的超前自主原創(chuàng)基礎科學研發(fā)優(yōu)勢，結合東方電氣在清潔能源裝備研發(fā)、制造領域的技術支撐和市場地位，強強聯(lián)手，打造海上可再生能源多能互補的中國原創(chuàng)“海洋綠氫”新興戰(zhàn)略產業(yè)，共創(chuàng)氫能未來時代!
來源：中國教育在線
