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中科院大連化物所“海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水技術(shù)”通過科技成果評價
2024年01月04日 14:20:27
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：15763
評價委員會專家詳細審查了報告及相關(guān)鑒定材料，并與研發(fā)團隊就科學技術(shù)問題及發(fā)展前景等進行了深入的交流和討論。最后，評價委員會專家一致認為：海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水技術(shù)創(chuàng)新性強，指標先進，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，達到國際領(lǐng)先水平。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】氫能是一種二次清潔能源，具有燃燒熱值高的特點，是汽油的3倍，焦炭的4.5倍，同時氫燃燒的產(chǎn)物是水，不造成環(huán)境污染，因此被譽為“21世紀終極能源”。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，在2060年碳中和目標下，到2030年，我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸，在終端能源消費中占比約為5%。
傳統(tǒng)的氫氣生產(chǎn)過程借助于化石燃料，這帶來了環(huán)境問題和能源安全隱患。從長遠看，以水制氫是維持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要途徑，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環(huán)境污染。然而高能耗以及消耗淡水資源的問題卻客觀存在。海水約占地球表面積的71%，且海水中氫氣含量很高，具有十分巨大的開發(fā)潛力。
2023年10月，中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會和副研究員劉艷廷團隊圍繞近岸/離岸海上風電制氫的需求，研發(fā)出一項以海水為原料制備氫氣聯(lián)產(chǎn)淡水的新技術(shù)，并依托該技術(shù)完成了25千瓦級裝置的測試驗證。
近日，“海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水技術(shù)”在北京通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會(以下簡稱“石化聯(lián)合會”)組織的科技成果評價。
傳統(tǒng)堿性電解水制氫的電能利用率一般為65%至80%，未能利用的電能轉(zhuǎn)化為廢熱排放至環(huán)境中，造成了能源的嚴重浪費。在該研究中，團隊利用電解水產(chǎn)生的廢熱作為海水低溫制淡水的熱源，建立了廢熱回收系統(tǒng)，并與海水低溫淡化技術(shù)進行集成耦合，研發(fā)出海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)。相比傳統(tǒng)淡水電解水制氫，該技術(shù)省去了廢熱移除所必需的換熱器單元，以及與之配套的冷卻介質(zhì)，減少了設(shè)備成本與能耗。在此基礎(chǔ)上，團隊基于自主研發(fā)的鎧甲催化劑整體式電極，研制出25千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置。運行結(jié)果顯示，以海水為原料可實現(xiàn)高效電解水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水，氫氣產(chǎn)能可達3噸/年，氫氣純度≥99.999%，產(chǎn)生的淡水在滿足自身電解需求的基礎(chǔ)上，可額外聯(lián)產(chǎn)淡水6噸/年。同時，相比傳統(tǒng)淡水電解水制氫裝置，可將堿性電解水制氫系統(tǒng)的電能利用率提高10%以上，證明了海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)的可行性與先進性。
評價委員會專家詳細審查了報告及相關(guān)鑒定材料，并與研發(fā)團隊就科學技術(shù)問題及發(fā)展前景等進行了深入的交流和討論。最后，評價委員會專家一致認為：海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水技術(shù)創(chuàng)新性強，指標先進，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，達到國際領(lǐng)先水平。
參考來源：中國科學報
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