日常生活中的低碳革命无额外能耗海水直接电解制氢2022年度中国科学十大进展发布

科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）近期公布了2022年度中国科学的十大重大突破，其中包括：祝融号探测器揭示火星表面乌托邦平原的地质结构；FAST射电望远镜精确观测活跃的快速射电暴现象；全新方法实现了海水直接转化为氢气的过程；解析新冠病毒的突变特征和免疫逃逸机制；研发高效率的钙钛矿太阳能电池和组件；推出一种新的开关器件，适用于高性能存储设备；成功合成超冷三原子分子的量子相干态物质；在温和条件下合成了乙二醇，解决了其生产难题的一环；发现飞秒激光如何影响复杂体系中微纳结构的形成规律；实验验证了一种“分段费米面”的超导状态。其中一项关于“海水直接制氢”技术的大幅进展尤为引人注目。这项技术之前一直受限于副反应和腐蚀问题等挑战。深圳大学与四川大学合作的一个团队，由谢和平带领，通过将物理力学过程与化学反应相结合，为海水直接制氢提供了一种全新的理论框架。他们建立了一套能够自行调整稳定性的理论模型，并且开发出了一个基于界面压力差驱动的自我调节机制，这使得整个过程不需要额外能源。此外，他们还设计并测试了一个样本装置，该装置在真实海水环境下持续运行超过3200小时，且其法拉第效率接近100%，耗电量仅需5.0 kWh/Nm3H2。这项创新突破不仅解决了长期以来科技界和产业界共同面临的问题，也为未来低碳能源领域奠定了坚实基础。