绿色消费新纪元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）近期公布了2022年度中国科学的十大突破性成果，包括：祝融号探测器揭示火星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；全新方法实现无需额外能量的海水直接转化为氢气；深入分析新冠病毒的变异特征及其对免疫系统逃逸机制的影响；研发出高效率全钙钛矿叠层太阳能电池和相应组件；开发一种开关器件，为海量存储提供新的技术方案；成功合成了超冷三原子分子的量子共振态物质；在温和条件下实现乙二醇的合成过程发现飞秒激光如何作用于复杂材料中形成微纳结构；验证了超导状态中的“分段费米面”理论。其中，关于“海水直接电解制氢”的进展尤其引人注目。这项工作克服了长期以来困扰这一领域的问题，如副反应和腐蚀问题。深圳大学与四川大学共同组成的一支团队，由谢和平教授带领，他们将物理力学过程与电化学反应相结合，开创了一种全新的海水原位直接转化为氢气的理念与技术。此一理念建立在气液界面的自迁移、自驱动上，并构建了一套用于解决这个难题的理论框架，使得界面上的压力差能够推动该过程，同时形成了一种通过机械力量来促使传质并维持稳定的动态调节机制。他们还成功研发出一个名为386L/hH2的大型样机，该样机可以在真实环境下稳定地生产氢气超过3200小时，而不需要额外能源。在此基础上，他们还实现了法拉第效率接近100%，并且仅消耗5.0 kWh/Nm3H2即可完成整个过程，这对于解决这一领域长期存在的问题具有重要意义，为未来的科技创新奠定了坚实基础。