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【海水制氢联产淡水系统实现高效稳定运行!】海水直接制氢,一直是个“看着香、做着难

【海水制氢联产淡水系统实现高效稳定运行!】海水直接制氢,一直是个“看着香、做着难”的活儿。传统电解水太费淡水,可海水直接电解又容易腐蚀电极、堵塞膜;先淡化再电解,则设备贵、能耗高。更尴尬的是,现有碱性电解水约30%的电会变成80—90°C的“废热”,工业里很难回收,还得额外用冷却水。

中国科学院大连化学物理研究所团队最近给出了新解法:让制氢和海水淡化“互相成就”。他们把电解制氢和海水低温淡化深度耦合,用电解产生的废热去驱动负压低温蒸馏,把海水变成淡水。产出的淡水既能满足电解自身用水,还能多出来外供;剩下的浓海水还能继续提取海洋资源,真正“一水多用”。

基于该技术思路,团队完成系统集成与逐级放大。20千瓦中试系统稳定运行超100天,每小时产氢3.8标方、淡水1.2公斤;放大到250千瓦级后,每小时产48标方高纯氢,纯度99.9999%,联产32公斤淡水,电能利用率比传统碱性电解水提升14.4%,稳定运行超40天。

该研究从科学原理创新、工艺耦合优化到工程系统放大开展全链条验证,为海上风电、波浪能等绿电耦合制氢、海水资源综合利用奠定科学基础与工程技术支撑。相关研究成果发表在《自然-能源》上。中国科普博览