绿色出行新篇章无额外能耗海水直接电解制氢2022年度中国科学十大进展亮相

科研成果激荡新时代：2022年度中国科学十大进展再现科技辉煌！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，揭晓了一系列令人瞩目的创新成就，其中包括祝融号火星探测器的雷达系统解析了火星表层结构；FAST射电望远镜精细观测了快速射电暴现象；海水直接制氢的全新原理实现突破性进展；对新冠病毒的突变机制进行深入分析，揭示其免疫逃逸策略；全钙钛矿太阳能电池组件效率大幅提升，为可持续能源开辟新途径。同时，我们还看到了在海量存储领域的开关器件革新、超冷三原子分子的量子相干合成，以及在复杂体系微纳结构形成方面飞秒激光诱导新的发现。此外，超导态“分段费米面”的实验证实进一步丰富了我们对于物质本质的理解。

特别值得注意的是，在这十个杰出成就中，一项关于无额外能耗海水直接电解制氢技术的重大突破。长期以来，这一领域一直困扰着科技界和产业界——如何克服由海水复杂组分引起的问题，如副反应和腐蚀性问题，以实现无淡化过程、高效率且不消耗额外能量。在深圳大学与四川大学合作下，由谢和平团队领衔的一项研究，将物理力学过程与电化学反应巧妙结合。这项工作不仅建立了一套气液界面相变自迁移自驱动理论方法，还形成了一种基于界面压力差促进海水自发相变传质力的机械驱动机制。通过这一方法，他们成功地实现了无需额外能源的情况下，让电化学反应与海水迁移协同工作，从而稳定地进行直接从真实海水中生产氢气超过3200小时，其法拉第效率接近100%，并且只需要约5.0 kWh/Nm3H2 的能源输入。

这一重大创新为解决该领域长期存在的问题奠定了坚实基础，同时也为未来绿色能源技术提供了强有力的支持。