大家都知道海水制氢是个大难题,这回终于被咱们中国人给啃下来了。东方电气的团队跟四川大学还有深圳大学,三家一起搞出了个大动静,直接把这个困扰全球能源界50年的“硬骨头”给敲碎了。论文投进《Nature》那会儿,大家也没想到会引起这么大轰动,直到在深圳签了四方协议,这才算是尘埃落定。 海水里元素多得很,简直像个沸腾的“鸡尾酒”,稍微有点波动电极就会坏掉。研究员们前前后后泡了几个月实验室,一天得换三次电极,就是想把故障时间压到十分钟内。这十年里他们试错无数,把失败的经验都画成了厚厚的图表,终于找到了让海水听话的办法。 东方电气这回很给力,直接拿出3000万元真金白银支持中试。这就好比把实验室里的小试管变成了海边的大装置,目标就是“不淡化、不提盐、直接电解”。技术原理验证由四川大学和深圳大学负责,工程化落地交给了东方电气,海上测试则由福建创新研究院搞定。三方各显神通,就是想把氢气从纸上吹进大海。 接下来分三步走:第一步是敢不敢在海里试?他们选了福建某海域打算放套兆瓦级系统,一年要跑8000小时以上,氢气纯度得稳在99.9%。要是成了,这就是世界纪录了;第二步是能不能做大?单台产能要从400升拉到10立方米;第三步是市场接不接得住?要让设备成本降到跟传统水电解一样平,实现“零补贴”盈利。 过去的研究总是围着催化剂转,结果老卡在腐蚀和结垢上。谢和平院士就说:“何必非用催化剂?能不能让海水自己搬家?”他们搞了个新理论——相变迁移驱动。通过微结构让海水在电极上发生相变,把高盐浓汤变成低盐清汤,这样电解效率就高了。 2021年6月他们在深圳湾实测过400升系统跑了3200小时没问题。《Nature》的审稿人看完都夸这是换道超车。2060年咱们国家要翻一番氢气需求到1.3亿吨呢!如果还用老路子先淡化后制氢,每年得用11.7亿吨纯水——这相当于一条黄河的流量啊! 所以只能向大海要水。海水成分复杂本来是拦路虎,现在成了突破口:这技术不光能用在海水上,河水里、废水里也都能用得上。跟传统方法比起来好处太多了:能耗最高的淡化环节被砍掉了;没浓盐水和温室气体;电极也不腐蚀;还能省下的淡水量够浇10万亩庄稼呢! 接下来就是怎么把氢气装进卡车和邮轮里了。要建海上加氢站给重卡补能;跟钢厂合作用氢气炼钢把碳排放降30%;还要开发储氢罐运到化工园区去。等到技术成熟、成本下来后,“绿氢”就不再是纸上谈兵了。 这一切的源头就是那篇《Nature》的论文还有深圳湾里那个已经跑了3200小时的系统。