深大海水直接電解制氫再登Nature子刊

6月21日，深圳大學謝和平院士團隊在NatureCommunications上發表題為“In-situdirectseawaterelectrolysisusingfloatingplatforminoceanwithuncontrollablewavemotion”的研究成果。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動海水制氫。

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，在大海中制氫存在腐蝕性、催化劑失活、電解效率低等諸多技術挑戰。

研究團隊基于2022年11月在《自然》發表的“海水直接電解制氫全新原理”，構建出真實大海不可控海洋波動環境下海水直接制氫全新路徑與技術，并系統研究了不同海水組分（廣東省深圳灣、福建省興化灣）濃度變化所導致的界面蒸氣壓差差異，闡明濃度動態變化下相變遷移過程的自調控自適應機制。

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境下實現500小時以上穩定性。

為進一步驗證該技術的可行性和可靠性，科研團隊設計研制了全球首套與可再生能源相結合的漂浮式海上制氫平臺。該平臺也是海水無淡化原位直接電解制氫海試樣機。在興化灣3級至8級大風、0.3米至0.9米海浪干擾下，平臺首次與海上風電直接對接，連續穩定運行10天，海水雜質離子阻隔率高達 99.99%以上，制氫純度達到 99.9%至99.99%。

據悉，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”為一體的全新海洋綠氫產業體系，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”轉化為“海水能源”。（科技日報羅云鵬）