低碳环保简介绿色能源革命无额外能耗海水直接制氢2022中国科技十大成就曝光

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年度中国科技的十大重大突破，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性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；开发一种新的开关器件，为海量数据存储提供更强大的支持手段；成功合成超冷三原子分子的量子协同状态；在温和条件下创造乙二醇，开启了一种新的化学合成途径；发现飞秒激光如何促进复杂物质微观结构的形成过程以及相关机制。这些创新成果中，最引人注目的是关于“海水直接生成氢”的科学进展。据了解，长久以来，海水中的复杂化学物质导致副反应和腐蚀问题一直是阻碍这一技术实现的大难题。深圳大学与四川大学合作的谢和平团队通过巧妙地将分子扩散、界面平衡等物理力学过程与电化学反应相结合，开辟了一个全新的理论框架，用以解决这项挑战。这一方法不仅能够有效地控制和优化界面压力差带来的自迁移作用，还建立了一套理论模型来解释这一过程，以及它如何驱动着无需额外能源的情况下的稳定氢气生成。此外，他们还设计出了一个386升/小时的大型样机，该设备在实际操作中可以连续运行超过3200小时，无任何副产品产生，并且法拉第效率接近100%只消耗约5.0千瓦时每立方米氢气。该团队成功地克服了传统方法中常见的问题，如淡化、副反应及额外能耗，而实现了一个既经济又环保、高效且可靠的生产氢气方式，这对于解决这一领域长期困扰科学家们的问题具有重要意义，为未来可能应用于清洁能源领域提供了坚实基础。