低碳生活新篇章无额外能耗海水直接制氢2022年度中国科学十大进展亮相

科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）近日隆重发布了2022年度中国科学十大杰出成就，展现了国之栋梁的科技力量。这些创新突破包括：祝融号探测器揭示火星表层深度结构；FAST观测仪精确解析快速射电暴现象；无需额外能量的海水直接制氢新方法；揭秘新冠病毒变异机制与免疫逃避策略；开发高效率全钙钛矿太阳能电池和组件设计方案；开创性开关器件，为海量存储提供强劲支持；成功合成超冷三原子分子，实现量子相干性同步操作；在温和条件下合成了乙二醇，展现出其在工业应用中的巨大潜力；发现飞秒激光作用下的复杂体系微纳结构形成机制，开启新的物理学领域视野；以及实验证明“分段费米面”理论，对于理解材料科学有着深远意义。

其中，以“低碳未来”的主题为背景，一项关于“无额外能耗海水直接制氢”的重大进展尤为引人注目。这一领域一直面临着由海水中多种复杂组分引起的副反应和腐蚀问题。深圳大学与四川大学联合谢和平团队，在跨学科合作中，将物理力学过程与电化学反应相结合，为解决这一难题提出了全新的理念和技术。他们构建了一套气液界面相变自迁移、自驱动的理论模型，并建立了基于界面压力差进行自发相变传质力的机械驱动机制，这一理论对于实现稳定的海水直接电解制氢至关重要。此外，他们还研发出了一台名为386L/hH2原理样机，该设备能够在真实环境中连续稳定运行超过3200小时，其法拉第效率接近100%，且仅消耗约5.0 kWh/Nm3H2的电能。

这一革命性的技术突破，不仅克服了长期困扰科技界和产业界的问题，还为全球推广绿色能源提供了坚实基础。在这个追求低碳生活、减少温室气体排放的大时代里，这项成果如同一盏指路灯，为我们描绘出一个更加清洁、可持续发展的未来景象。