12月6日，我國首臺(tái)(套)110千瓦級(jí)熱耦合海水直接電解制氫系統(tǒng)裝置通過了由中國科學(xué)院院士領(lǐng)銜的專家組評(píng)審，該裝置已實(shí)現(xiàn)超過500小時(shí)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。此舉標(biāo)志著我國在海水直接電解制氫這一全球戰(zhàn)略前沿技術(shù)領(lǐng)域取得了從實(shí)驗(yàn)室邁向工程化應(yīng)用的關(guān)鍵突破。

上述裝備由嶗山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合中廣核集團(tuán)、山東師范大學(xué)與日照市嵐山區(qū)政府共同研發(fā)。

記者走進(jìn)位于山東省日照市嵐山區(qū)的中試基地，一座外表上看似尋常的裝置正默默地完成一場(chǎng)能源變革。它無需依賴北方沿海地區(qū)寶貴的淡水資源，而是將日照周邊鋼鐵、石化等企業(yè)排放的低品位余熱，注入海水，便能高效、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化為高純度的綠色氫氣。

“這不僅僅是產(chǎn)出一罐氫氣，更是打通了一條‘向大海要能源’的全新路徑。”嶗山實(shí)驗(yàn)室高級(jí)工程師秦建光表示，該成果核心突破是解決了海水電解過程中鈣鎂沉積、氯離子腐蝕、壽命短等核心技術(shù)瓶頸，并通過低品位廢熱高效利用降低設(shè)備成本與能耗，這為未來海水制氫和其他電解水制氫工藝提供了更高效、低成本的解決方案。

長期以來，海水中的鈣鎂沉積易堵塞電極、高濃度氯離子腐蝕電解設(shè)備和催化材料，被業(yè)內(nèi)視為海水制氫的“致命傷”。上述裝置通過關(guān)鍵耐腐蝕催化劑開發(fā)與適配海水的動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)，有效抑制氯離子對(duì)電解設(shè)備及催化材料的腐蝕;此外，該裝置同步利用電解系統(tǒng)低品位廢熱，耦合篩分系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)高品質(zhì)淡水，免去了傳統(tǒng)電解裝置的廢熱冷卻單元，整體降低了設(shè)備投資和能耗。這也意味著，在無需復(fù)雜預(yù)處理的前提下，可直接利用天然海水連續(xù)產(chǎn)氫，大幅降低制氫成本與工程復(fù)雜度。嶗山實(shí)驗(yàn)室副研究員于強(qiáng)向記者表示：“500小時(shí)運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)平穩(wěn)，證明我們真正邁過了工程化門檻。”

“它驗(yàn)證了一條與我國沿海工業(yè)布局深度契合的零碳?xì)淠芄┙o新范式。”嶗山實(shí)驗(yàn)室助理研究員李嘉偉表示，該項(xiàng)目成功將臨港工業(yè)余熱“變廢為寶”，為沿海地區(qū)構(gòu)建“就地捕集余熱、就地獲取海水、就地生產(chǎn)綠氫”的分布式能源網(wǎng)絡(luò)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)裝備支撐。

“500小時(shí)不是終點(diǎn)，而是起點(diǎn)。”上述項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院院士唐波表示，我們將依托臨港產(chǎn)業(yè)多元化應(yīng)用場(chǎng)景，加快推進(jìn)熱耦合海水電解制氫新技術(shù)研發(fā)，為推動(dòng)鋼鐵、石化等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型為新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)、提升能源自主保障能力貢獻(xiàn)力量。