环保巨龙无需额外能耗海水直接电解制氢2022年度中国科技创新亮点大汇聚

科学技术部基础研究管理中心近日宣布，2022年度中国科技领域的十大突破性成就，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望远镜精细地观测了活跃的重复快速射电暴现象；开发出全新的方法来直接从海水中分离氢气；研究新冠病毒的突变特征和免疫逃逸机制提供了重要洞见；成功制造出高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和相应组件；研发了一种新型开关器件，为海量存储技术提供了新的可能性；实现了超冷三原子分子的量子相干合成，这在物理学上具有重要意义；通过温和压力条件下合成了乙二醇，展现出了绿色化学的一大进步；发现了一种飞秒激光诱导复杂体系微纳结构形成的新机制，这对材料科学有着深远影响。这些创新成果中的一个特别值得注意的是“无额外能耗海水直接电解制氢”的技术突破。据了解，由于海水含有的多种物质会导致副反应和腐蚀问题，因此直接将海水用于生产氢气一直是挑战性的任务。深圳大学与四川大学合作的一个团队，领导者是谢和平教授，他们巧妙地结合了物理力学过程与电化学反应，从而开创了一种全新的原理与技术来进行这一过程。这项工作不仅建立了一套理论框架，还确立了一套动态自调节稳定的实验方法，使得无需额外能源即可实现这一转化过程。此外，该团队还设计并构建了能够在真实环境中稳定运行长达3200小时、法拉第效率接近100%、且耗费较低约5.0 kWh/Nm3H2能源的设备。这一重大创新为解决该领域长期困扰的问题打下了坚实基础，为未来可能出现更多革命性的解决方案奠定了基础。