成功了!中国向世界扔下重磅炸弹级科技成果,如果直接用海水就能源源不断制氢、发电,你敢信吗? 中国团队硬核出手,彻底解决全球卡脖子难题,海水制氢关键技术一举突破,连美国专家都惊呼“这简直是反人类操作”! 当这项沉寂半世纪、被无数国家放弃的技术,被中国人用一招“防粘锅思维”轻松拿下,全球能源格局悄然翻盘,未来,真的变了! 海水不能直接制氢,核心问题就是里面的盐分太多,尤其是镁离子和氯离子。 咱们平时电解水制氢,就是用电把水分解成氢气和氧气,这个原理早就不是秘密了,但换成海水就不行。 电解海水的时候,镁离子会和反应产生的氢氧根结合,生成氢氧化镁沉淀,这种沉淀就像水壶里的水垢一样,会牢牢粘在电极上,越积越厚。 电极被糊住后,反应效率会越来越低,耗电越来越多,用不了多久就会损坏,还得停机更换,特别麻烦。另外,海水中的氯离子还会腐蚀电极,进一步缩短电极的寿命,增加制氢成本。 过去几十年,全世界很多国家都投入了大量的人力、物力研究海水制氢,想解决这个难题。 一开始,大家想到的办法要么是先把海水淡化,去掉里面的盐分再制氢,但淡化海水本身就特别费电、花钱,相当于在制氢之前多了一道昂贵的工序,制出来的氢气成本太高,根本不划算,没法大规模推广。 还有一种办法就是接受结垢的现实,频繁清洗、更换电极,但这样一来,设备没法长时间稳定运行,停机的成本也很高,工业化生产根本不现实。 就这样,折腾了半个世纪,很多国家觉得没希望,陆续放弃了海水制氢的研究,觉得这事儿只能停在实验室里,永远没法落地。 就在全世界都快放弃的时候,中国的科研团队没有停下脚步,多个科研团队一起发力,慢慢找到了解决办法。 最先有突破的是海南大学联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所的科研人员,他们没有像其他国家那样,要么淡化海水,要么频繁换电极,而是把重点放在了电极本身。 他们在铂电极表面添加了碘离子,利用静电排斥力,让电解时生成的氢氧化镁沉淀没法粘在电极上,只能沉到溶液里,这样电极就不会结垢了。 经过试验,他们开发的海水制氢提镁工程样机,在天然海水中能稳定运行超过5000小时,电极表面几乎没有明显结垢,制氢效率也一直很稳定。 之后,更多中国团队陆续取得突破,东方电气与谢和平院士团队联合研发的海水无淡化直接电解制氢设备,实现了110标方/小时系统长时运行超1000小时,16个月就实现了百倍规模放大,具备了产业化应用的基础。 崂山实验室联合相关单位研制的110千瓦级热耦合海水直接电解制氢系统装置,不仅解决了结垢、腐蚀问题,还能利用电解系统的废热,联产高品质淡水,进一步降低了成本。 深圳大学的研发团队更是打造了全场景海水制氢技术矩阵,研制出的电极能在高工业电流密度下稳定运行2500小时,还大幅降低了电极制备成本和电解能耗。 这些突破一下子惊动了国际上的专家,包括美国的专家,他们都觉得很意外,甚至惊呼这是“反人类操作”,其实就是觉得这个困扰全球半个世纪的难题,竟然被中国人这么轻松解决了。 中国团队的突破,不仅解决了结垢、腐蚀的核心难题,还实现了废物利用,每生产1公斤氢气,就能联产约15公斤高纯度氢氧化镁,这种物质是常用的工业原料,能卖钱,其价值基本能抵消制氢的部分成本,让氢气的成本大幅降低。 现在,中国的海水制氢技术已经具备了产业化推广的基础,虽然目前还没有大规模应用,但已经迈出了关键一步。 这项技术的突破,对我们来说意义特别大。咱们国家是氢消费大国,但之前95%以上的氢气都是用化石燃料制的,污染严重。 而海水取之不尽、用之不竭,只要有绿电,比如风能、太阳能发电,就能源源不断地制氢,既解决了能源短缺的问题,又能减少环境污染,还能摆脱对石油、天然气等不可再生能源的依赖。 未来,随着技术不断优化、成本不断降低,海水制氢会慢慢走进我们的生活,用来发电、驱动汽车、供暖,甚至改变全球的能源格局,让中国在全球能源领域拥有更多话语权。
