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咱们国家的科研人员又搞出大动作了!这次是海水制氢领域的关键突破,直接瞄准了 “绿氢” 量产最核心的成本难题 —— 以后用海水就能造清洁能源,还能顺便产出高价值副产品,这波操作说不定真能改写未来的能源格局。
可能有人会问,绿氢不是早就有了吗?为啥说这次突破不一样?其实道理很简单,以前的绿氢要么靠电解淡水,不仅耗水还成本高,1 公斤绿氢成本随便就到两三美元;要么直接电解海水,但海水里的镁离子一电解就会变成氢氧化镁,像水垢一样粘在电极上,用不了多久设备就报废了,根本没法规模化生产。这就好比想做一顿大餐,要么食材太贵买不起,要么锅用一次就坏,根本没法开餐厅。
而咱们科研团队偏偏就把这个 “粘锅” 问题给解决了。海南大学和中科院宁波材料所的团队想了个巧招,在铂电极表面加了点碘离子,靠着静电排斥力,就像给电极穿了层 “不粘锅涂层” 一样,把电解时生成的氢氧化镁牢牢 “推走”,让它们沉淀到溶液里而不是粘在电极上。更厉害的是,这款新型电极在天然海水中能稳定运行超过 5000 小时,完全达到了工业量产的要求,再也不用频繁换电极了。
更绝的是 “一举两得” 的联产模式 —— 电解海水造氢的同时,还能提取高纯度的氢氧化镁。根据试验数据,每产生 1 公斤高纯度氢气,就能同步收获 15 公斤氢氧化镁。别小看这副产品,它可是阻燃剂、环保材料领域的香饽饽,市场需求特别大。科研人员测算过,单是提取的氢氧化镁的价值,基本就能抵消掉制氢的成本,相当于氢气几乎是 “白送” 的,这一下就把绿氢的商业化门槛拉到了最低。
除了这个联产技术,谢和平院士团队的研究也特别亮眼。他们搞出了基于凝胶电解质的相变迁移技术,就算在海浪晃来晃去的不稳定环境下,海水制氢也能稳定运行。这意味着以后咱们可以在海上直接建制氢装置,搭配海上风电、海浪能发电,用可再生能源的电来电解海水,全程零碳排放,还不用占用宝贵的陆地资源和淡水资源,真正实现了 “靠海吃海” 的清洁能源生产模式。
要知道,绿氢作为零碳能源的核心载体,一直被看作是替代化石能源的关键。但以前受限于成本和技术,全球绿氢的渗透率都特别低。根据行业数据,传统碱性电解水制氢成本大概在 2.8-3.5 美元 / 公斤,质子交换膜制氢更贵,而咱们的技术不仅能大幅降低电解成本,再加上氢氧化镁的联产收益,实际制氢成本可能直接跌破 1 美元 / 公斤,甚至更低。深圳大学团队之前就做出过 0.698 美元 / 公斤的成本突破,现在有了海水制氢提镁技术,规模化生产后的成本只会更可观。
这两项技术的突破,对咱们国家来说意义重大。一方面,我国拥有漫长的海岸线,海水资源取之不尽用之不竭,再也不用为制氢的原料发愁;另一方面,这能帮我们摆脱对化石能源制氢的依赖,在能源转型中掌握主动权。以后不管是工业炼钢、化工生产,还是新能源汽车、分布式发电,都能用上低成本的绿氢,碳排放问题也能得到根本改善。
现在已经有科研团队在推进工程样机和智能产线的建设,相信用不了多久,咱们就能看到海水制氢的产业化落地。到时候可能会出现这样的场景:海上漂浮着制氢平台,一边利用风电电解海水造氢,一边提取氢氧化镁,氢气通过管道或储氢罐运到岸边,供千家万户使用。
不得不说,咱们的科研人员总能在关键领域啃下硬骨头。从之前的芯片突破到现在的海水制氢技术,每一次创新都在打破国外的技术垄断,也让我们看到了中国科技的硬实力。说不定再过几年,“绿氢” 就会像现在的电能一样普及,而这一切的起点,就是这次看似不起眼的 “海水制氢提镁” 突破。你觉得这项技术会最先应用在哪个领域呢?
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作者介绍:全网国货系创始人,原世界500强管理者,AI从业者,从0启动自己无法估量的一生,专注个人成长,立志改变自己,为国货崛起而奋斗!
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