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海水制氫迎突破!中國科學家巧用雜質,讓大海變身“能源糧倉”

   發布時間:2026-06-23 07:43 作者:朱天宇

氫能作為未來理想的清潔能源,一直備受關注。1升海水提取的氫,燃燒產生的能量可與300升柴油相當,且氫氣燃燒僅生成水,無任何污染物。然而,海水制氫雖前景廣闊,卻長期面臨技術瓶頸,難以大規模普及。

海水中含有80多種化學元素和雜質,這使得海水制氫困難重重。電解海水時,鎂離子會生成大量氫氧化鎂,附著在設備上,導致設備故障頻發。同時,海鹽中的氯離子具有強腐蝕性,電解過程中會產生氯氣和次氯酸,嚴重損壞機器零件。此前,為解決這些問題,需先對海水進行過濾提純,但這一過程耗能高、成本大,導致氫能源的性價比遠低于石油。

近年來,科研人員不斷探索海水制氫的新方法。深圳大學謝和平團隊曾發明海上制氫設備,利用海上風電電解海水,降低了成本,但設備仍難以抵御氯、鎂離子的侵蝕,無法長時間穩定運行。

海南大學田新龍團隊另辟蹊徑,提出了全新的思路。他們不再試圖徹底過濾海水中的雜質,而是將其轉化為有價值的資源。團隊發現,鎂離子析出后生成的高純度氫氧化鎂,是阻燃劑、漂白劑和陶瓷的核心原料,此前卻被當作廢料丟棄。如今,團隊讓氫氧化鎂在電解過程中同步生成,不僅解決了廢料問題,還能補貼制氫成本。

為實現這一目標,團隊借鑒不粘鍋原理,為電極穿上“防護服”。他們用電離子修飾電極表面,電離子作為軟堿,與電極的金屬軟酸更容易相互吸附,從而優先占據電極附近的位點,將氯離子隔離在外。同時,修飾后的電極表面帶負電,與帶正電的鎂離子產生靜電排斥,進一步隔離鎂離子。

這一創新技術效果顯著。設備可連續穩定運行5000多小時,徹底解決了腐蝕和堵塞問題。更令人驚喜的是,每生產1公斤氫氣,就能同步產出15公斤氫氧化鎂。按照當前市場價格,銷售氫氧化鎂的收入基本可以抵消全部制氫成本,相當于免費獲得氫能,還能額外盈利。

若將這項技術應用于海上制氫平臺,廣闊的大海將變身“海洋油田”。既能生產清潔的氫能替代石油,又能同步生產高價值的附屬產品,實現能源生產與經濟效益的雙贏。這一突破讓中國在海水制氫領域走在了世界前列,為能源轉型提供了新的可能。

 
 
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