低碳环保新纪元无额外能耗海水直接电解制氢2022年度中国科学十大进展揭晓

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重复快速射电暴现象；全新的方法实现了无需额外能量的海水直接分解为氢气；深入研究新冠病毒的变异特征及其免疫逃脱机制；成功研发出效率极高的全钙钛矿太阳能电池和相应组件；一项全新的开关器件设计，为海量数据存储提供了更先进的解决方案；实现了超低温度下三原子分子的量子协同状态合成；在温和压力条件下，通过一种新工艺成功合成了乙二醇物质，这对于生物医学领域具有重要意义；科学家们发现了一种飞秒激光能够在复杂材料中形成微纳结构的独特过程，并进行了实证验证。这些科研成果中的一个是关于“海水直接转化为氢气”的创新技术。据了解，长期以来，海水中的多种化学物质会导致副反应和腐蚀问题，使得将海水直接转化为氢气变得非常困难。深圳大学与四川大学合作的一个团队，由谢和平教授领衔，他们巧妙地结合了物理力学过程与电化学反应，从而开辟了一条全新的路径来解决这个难题。这一团队提出了一个理论框架，即利用界面上的相变作用驱动液体传输，同时建立了一套自我调节、稳定性的实验方法。此外，他们还构建了一种基于机械力的自适应机制，使得整个过程不仅不会产生额外能源消耗，而且还能够有效隔离离子，从而达到无淡化、无副反应、高效率生产氢气的一站式操作。这项创新的工作不仅打破了这一领域长期以来的技术瓶颈，也为未来可能应用于可再生能源领域提供了强有力的支持。