10月31日，新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化國(guó)際論壇在雄安會(huì)展中心開幕，論壇以“聚焦綠色新能源，推動(dòng)交通電動(dòng)化”為主題，旨在促進(jìn)新能源與交通電動(dòng)化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

論壇上，深圳大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士謝和平表示，未來(lái)海水直接制氫將成為必然趨勢(shì)，應(yīng)轉(zhuǎn)變研究思路，從物理力學(xué)、化學(xué)擴(kuò)散視角，在海水制氫技術(shù)上取得重大突破，由此為規(guī)模化制氫提供新的路徑。

謝和平表示，電、氫、熱是21世紀(jì)重要的能源終端形態(tài)。其中，氫既可以作為儲(chǔ)能載體、又可以作為直接能源，還可以作為清潔燃料和新型動(dòng)力，無(wú)論在能源供給側(cè)還是需求側(cè)，都將發(fā)揮不可替代的作用。

當(dāng)前，主流的制氫技術(shù)包括化石燃料制氫技術(shù)（煤制氫技術(shù)、天然氣制氫）和電解水制氫技術(shù)。其中，化石燃料制氫會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，在單位質(zhì)量產(chǎn)氫量、碳排放指標(biāo)方面不具優(yōu)勢(shì)。而電解水制氫長(zhǎng)期以來(lái)一直依賴于淡水資源，給其規(guī)模化應(yīng)用帶來(lái)了諸多限制和挑戰(zhàn)。

海水占地球總水資源量的97.5%，向大海要水制氫是未來(lái)理想、可持續(xù)發(fā)展的方向。20世紀(jì)70年代初，科學(xué)家提出海水直接電解制氫的設(shè)想。“50多年都在攻關(guān)，但都不是很成功，因?yàn)槠渲杏幸淮箅y點(diǎn)，就是海水里面元素成分復(fù)雜，極易導(dǎo)致催化劑失效等問題，所以一直是世界前沿?zé)狳c(diǎn)。”謝和平介紹說(shuō)。

傳統(tǒng)電解海水制取氫有兩種路徑，一種是先淡化海水再制氫，另一種是海水直接電解制氫，即把電解槽泡在海水里直接制氫。但海水淡化至純水再電解制氫，設(shè)備成本及運(yùn)維成本較高，工藝流程復(fù)雜且占用大量土地資源。

2018年，謝和平團(tuán)隊(duì)開始研究海水直接制氫技術(shù)。“有幾種典型的辦法，一是催化劑，但通常只能針對(duì)少量元素，再就是通過(guò)電解破解，或膜材料，但也都不可能徹底解決。”謝和平表示，經(jīng)過(guò)多年研究，團(tuán)隊(duì)采用物理力學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合的全新思路，開創(chuàng)了海水無(wú)淡化無(wú)額外耗能的原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)。

今年6月，謝和平團(tuán)隊(duì)與中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司聯(lián)合開展全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)中試，獲得成功。

“基于該理論，我們的鹽湖水、廢水、礦泉水都可以用來(lái)制氫，這就像打開了低成本的大門，使氫能源的規(guī)模化應(yīng)用成為可能。”謝和平說(shuō)。

謝和平表示，目前海上直接制氫的原理技術(shù)已經(jīng)達(dá)成，也經(jīng)過(guò)海上中試驗(yàn)證，第二步就是規(guī)模化，打造規(guī)模化的海水制氫模擬系統(tǒng)，第三步是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。（記者 肖春芳）