中科院之声 2026-11-04 19:57:28
海水取之不尽,淡水却并非如此;绿氢前景广阔,制氢却常常“喊渴”。传统电解水制氢依赖淡水,海水直接电解又容易遭遇副反应、电极腐蚀、膜堵塞。
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究团队提出并验证了“能量与物质互补利用”的海水制氢联产淡水新路径,建成250千瓦级系统实现高效稳定运行,为海洋绿电规模化绿氢制备与海水资源化综合利用提供了技术支撑。
01
海水制氢,难在哪?
海水储量虽大,直接电解却并不轻松。杂质和氯离子等会引发副反应,腐蚀电极,堵塞膜。若走“先淡化、后电解”的路线,又面临海水淡化装备投资高、整体能耗大的短板。
02
把废热变成“制水动力”
针对这一问题,科研团队避开直接电解海水的技术难点,摒弃制氢与海水淡化相互独立的设计思路,将电解水制氢与海水淡化系统深度耦合,实现能量与物质的协同利用。
电能用于制备氢气,回收热量生产淡水;海水进入系统,产出氢气和淡水,浓缩海水再用于海洋资源提取,能量、物质充分利用,实现一举多得。
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未来可期
团队首先以20千瓦中试系统验证该技术路线,用大连海域的天然海水为原料,每小时可产出3.8标准立方米氢气,联产1.2公斤淡水,稳定运行超过100天。
随后,放大至250千瓦级系统,每小时可产出48标准立方米高纯度氢气,纯度达99.9999%,同步联产32公斤淡水,淡水盐度低于10ppm。相比传统碱性电解水制氢,系统电能利用率提升14.4%,稳定运行超过40天。
这一研究完成了从科学原理创新、工艺耦合优化到工程系统逐级放大的全链条验证,有望为氢能产业与海洋经济绿色高质量发展注入新动能。未来,海水不只是制氢原料,更可能成为氢、淡水与海洋资源协同产出的“蓝色富矿”。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41560-026-02130-6
来源:中国科学院大连化学物理研究所
责任编辑:曹旸
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发布时间:2026-11-04 17:03:15
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