謝和平科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電驅(qū)動(dòng)海水制氫

6月22日，記者從深圳大學(xué)獲悉，中國(guó)工程院院士、深圳大學(xué)教授謝和平團(tuán)隊(duì)與東方電氣集團(tuán)團(tuán)隊(duì)合作，首次實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電可再生能源和海水直接電解制氫一體化，并在大海中利用海上風(fēng)電驅(qū)動(dòng)海水制氫。相關(guān)研究成果6月21日發(fā)表于《自然·通訊》。

全球首個(gè)海上風(fēng)電海水無淡化原位直接電解制氫平臺(tái)。科研團(tuán)隊(duì)供圖

海洋是地球上最大的“氫礦”。然而，海水成分復(fù)雜，且含有大量微生物和懸浮顆粒，在其中制氫存在腐蝕性、催化劑失活、電解效率低等諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。

該團(tuán)隊(duì)基于2022年11月在《自然》發(fā)表的“海水直接電解制氫全新原理”，構(gòu)建出真實(shí)大海不可控海洋波動(dòng)環(huán)境下海水直接制氫全新路徑與技術(shù)，并系統(tǒng)研究不同海水組分（廣東省深圳灣、福建省興化灣）濃度變化所導(dǎo)致界面蒸氣壓差差異，闡明濃度動(dòng)態(tài)變化下相變遷移過程的自調(diào)控自適應(yīng)機(jī)制。

同時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)通過建立真實(shí)海浪波動(dòng)下的相變遷移海水無淡化原位直接制氫理論模型，在實(shí)驗(yàn)室模擬海洋環(huán)境下實(shí)現(xiàn)500小時(shí)以上穩(wěn)定性。

波動(dòng)環(huán)境下相變遷移海水直接電解制氫研究。科研團(tuán)隊(duì)供圖

為進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境可行性可靠性，科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研制出1.2標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)海上可再生能源海水無淡化原位直接電解制氫漂浮平臺(tái)，并在興化灣3級(jí)至8級(jí)大風(fēng)、0.3米至0.9米海浪干擾下，首次與海上風(fēng)電直接對(duì)接，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10天，海水雜質(zhì)離子阻隔率高達(dá)99.99%以上，制氫純度達(dá)到99.9%至99.99%區(qū)間。

真實(shí)大海環(huán)境下（福建省興化灣）海水直接制氫可靠性和穩(wěn)定性。科研團(tuán)隊(duì)供圖

據(jù)悉，未來該技術(shù)的推廣應(yīng)用將開辟集“海上風(fēng)電等可再生能源利用-海水資源利用-氫能生產(chǎn)”為一體的全新海洋綠氫產(chǎn)業(yè)體系，有望形成海水無淡化、無額外催化劑工程、海水無輸運(yùn)、無污染處理的無額外能耗原位海水直接電解制氫全新模式，將取之不盡的“海水資源”轉(zhuǎn)化為“海水能源”。