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全球熱推薦:謝和平院士團(tuán)隊(duì)與東方電氣聯(lián)盟合作 共謀海水原位直接制氫的全球新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)

2022-12-16 19:49:56

12月16日,深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)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(wú)淡化原位直接電解制氫原創(chuàng)技術(shù)中試和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用”的四方合作協(xié)議。


(資料圖片僅供參考)

根據(jù)協(xié)議,東方電氣集團(tuán)專項(xiàng)投入3000萬(wàn)元用于海水無(wú)淡化原位直接電解制氫顛覆性技術(shù)前期研發(fā)經(jīng)費(fèi),獲得四方共享《自然》報(bào)道該成果的原創(chuàng)技術(shù)專利及相關(guān)資料的知識(shí)產(chǎn)權(quán),同時(shí)組建四方合作聯(lián)盟后續(xù)攻關(guān)該原創(chuàng)技術(shù)的中試和示范、迭代升級(jí)和推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。

“《自然》正刊報(bào)道的海水無(wú)淡化原位直接電解制氫原創(chuàng)技術(shù),有望打破現(xiàn)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(fēng)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?xì)淠馨l(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。

當(dāng)天,深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士、深圳大學(xué)副校長(zhǎng)汪永成、東方電氣股份有限公司黨組成員、副總經(jīng)理張彥軍、東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院有限公司院長(zhǎng)劉泰生見證四方簽署了“海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用”合作協(xié)議。

張彥軍談到,氫能是東方電氣集團(tuán)發(fā)展清潔能源裝備的重要支撐之一。本次聯(lián)合推動(dòng)海水無(wú)淡化原位制氫技術(shù)符合當(dāng)前國(guó)家戰(zhàn)略所向和企業(yè)發(fā)展所學(xué),東方電氣集團(tuán)將大力支持該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合,持續(xù)完善東方電氣集團(tuán)氫能制儲(chǔ)加用產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),為服務(wù)我國(guó)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)東方力量。

謝和平院士專門強(qiáng)調(diào):“東方電氣是氫能領(lǐng)域的龍頭央企,具有超前戰(zhàn)略發(fā)展布局和很強(qiáng)的實(shí)力與地位,我們強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,分三步走戰(zhàn)略攜手共創(chuàng)全球海水制氫新時(shí)代!第一步共同推進(jìn)海上中試示范驗(yàn)證,樹立海上可再生能源直接制氫領(lǐng)域標(biāo)桿;第二步全力攻關(guān)第二代海水無(wú)淡化原位直接電解制氫核心技術(shù),迭代發(fā)展并優(yōu)化升級(jí)核心技術(shù)及裝備,始終保持海水直接制氫的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),引領(lǐng)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(jìn)產(chǎn)業(yè)化,引領(lǐng)海上風(fēng)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。”

據(jù)悉,海洋是地球上最大的氫礦,向大海要水是未來(lái)氫能發(fā)展的重要方向。但復(fù)雜的海水成分(約92種化學(xué)元素)導(dǎo)致海水制氫面臨諸多難題與挑戰(zhàn)。先淡化后制氫是當(dāng)前最成熟的海水制氫技術(shù)路徑,目前已在全球多國(guó)開展規(guī)?;痉豆こ添?xiàng)目。但該類技術(shù)嚴(yán)重依賴大規(guī)模淡化設(shè)備,工藝流程復(fù)雜且占用大量土地資源,進(jìn)一步推高了制氫成本與工程建設(shè)難度。上世紀(jì)70年代初有科學(xué)家提出了海水可否直接電解制氫呢?這半個(gè)世紀(jì)以來(lái),美國(guó)斯坦福大學(xué)、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心、澳大利亞阿德萊德大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等國(guó)內(nèi)外知名研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)催化劑工程、膜材料科學(xué)等手段進(jìn)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(yīng)、鈣鎂沉淀、催化劑失活等難題。然而,一直以來(lái),未有突破性的理論與原理徹底避免海水復(fù)雜組分對(duì)電解制氫的影響,可規(guī)?;母咝Х€(wěn)定海水直接電解制氫原理與技術(shù)仍是世界空白。

謝和平院士提出了從物理力學(xué)與電化學(xué)相結(jié)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(wú)淡化原位直接電解制氫新原理與技術(shù)。該成果通過(guò)將分子擴(kuò)散、界面相平衡等物理力學(xué)過(guò)程與電化學(xué)反應(yīng)巧妙結(jié)合,建立了相變遷移驅(qū)動(dòng)的海水直接電解制氫理論模型,揭示了微米級(jí)氣隙通路下界面壓力差對(duì)海水自發(fā)相變傳質(zhì)的影響機(jī)制,形成了電化學(xué)反應(yīng)協(xié)同海水遷移的動(dòng)態(tài)自調(diào)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(lǐng)域的半世紀(jì)難題。

與此同時(shí),謝和平院士團(tuán)隊(duì)研制了全球首套400L/h海水原位直接電解制氫技術(shù)與裝備,在深圳灣海水中連續(xù)運(yùn)行超3200小時(shí),令人信服地從海水中實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定和規(guī)模化制氫過(guò)程。此外,進(jìn)一步開發(fā)了酸性和堿性固態(tài)凝膠電解質(zhì),以表明相變遷移策略適配不同電解質(zhì)材料并有望伴隨PEM和AEM電解技術(shù)迭代發(fā)展。同時(shí),該原理技術(shù)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(chǎn)提供多效利用新思路。

此次合作將充分發(fā)揮謝和平院士團(tuán)隊(duì)在“海水無(wú)淡化原位直接電解制氫”領(lǐng)域的超前自主原創(chuàng)基礎(chǔ)科學(xué)研發(fā)優(yōu)勢(shì),結(jié)合東方電氣在清潔能源裝備研發(fā)、制造領(lǐng)域的技術(shù)支撐和市場(chǎng)地位,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,打造海上可再生能源多能互補(bǔ)的中國(guó)原創(chuàng)“海洋綠氫”新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),共創(chuàng)氫能未來(lái)時(shí)代!

(文章來(lái)源:讀創(chuàng))

標(biāo)簽: 東方電氣

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