6月22日，記者從深圳大學獲悉，中國工程院院士、深圳大學教授謝和平團隊與東方電氣集團團隊合作，首次實現(xiàn)海上風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電驅(qū)動海水制氫。相關研究成果6月21日發(fā)表于《自然·通訊》。
全球首個海上風電海水無淡化原位直接電解制氫平臺。科研團隊供圖
海洋是地球上最大的“氫礦”。然而，海水成分復雜，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挑戰(zhàn)。
該團隊基于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)建出真實大海不可控海洋波動環(huán)境下海水直接制氫全新路徑與技術，并系統(tǒng)研究不同海水組分（廣東省深圳灣、福建省興化灣）濃度變化所導致界面蒸氣壓差差異，闡明濃度動態(tài)變化下相變遷移過程的自調(diào)控自適應機制。
同時，科研團隊通過建立真實海浪波動下的相變遷移海水無淡化原位直接制氫理論模型，在實驗室模擬海洋環(huán)境下實現(xiàn)500小時以上穩(wěn)定性。
波動環(huán)境下相變遷移海水直接電解制氫研究。科研團隊供圖
為進一步驗證實驗室模擬環(huán)境可行性可靠性，科研團隊設計研制出1.2標準立方米/小時海上可再生能源海水無淡化原位直接電解制氫漂浮平臺，并在興化灣3級至8級大風、0.3米至0.9米海浪干擾下，首次與海上風電直接對接，連續(xù)穩(wěn)定運行10天，海水雜質(zhì)離子阻隔率高達99.99%以上，制氫純度達到99.9%至99.99%區(qū)間。
真實大海環(huán)境下（福建省興化灣）海水直接制氫可靠性和穩(wěn)定性。科研團隊供圖
據(jù)悉，未來該技術的推廣應用將開辟集“海上風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、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”。
