川觀新聞記者 鐘帆
氫能被視為未來的清潔能源之星，但制氫如何擺脫“資源依賴”，一直是個難題。4月9日，四川大學/深圳大學謝和平院士團隊在《自然綜述：清潔技術》發表海水直接制氫相關研究成果。該研究首次將真實海洋環境多因素耦合作用納入海水制氫研究體系，系統打通了從微觀反應機制到宏觀工程放大的全鏈條認知，創新性提出海水直接電解制氫規模化產業化應用的系統評估框架，為“海洋綠氫”產業發展提供了核心理論支撐與方向指引。
長期以來，全球能源體系與開發路徑始終錨定“資源稟賦”來構建。但現有制氫依賴化石能源重整或純水電解，仍難以跳出“資源依賴”的束縛——前者伴隨大量碳排放，后者受電力供給與淡水資源雙重限制。海水直接制氫，將打破能源供給對地域資源以及以錨定“資源稟賦”構建的傳統能源開發現有路徑的深度依賴。
海水直接制氫的靜態與動態挑戰
自上世紀70年代國際學術界提出海水直接電解制氫構想以來，國際海水直接制氫研究多聚焦于催化劑改性、非對稱電解和膜孔篩分，始終未能徹底解決海水復雜組分引發的析氯副反應、催化劑失活、系統腐蝕等行業共性難題。同時，絕大多數研究基于理想模擬海水體系開展，缺乏對真實海洋環境中海水成分波動、風浪擾動、鹽霧腐蝕、可再生能源出力波動等多因素耦合作用的系統認知，導致實驗室成果與工程化應用之間存在巨大鴻溝。
針對上述技術發展核心痛點，謝和平團隊的研究，系統梳理了海水直接電解過程的關鍵微觀機制，明確了復雜離子環境下析氧/析氯競爭反應、鈣鎂離子沉積、界面傳質變化等對海水直接電解制氫系統的穩定性與能量效率影響作用機制；并結合國際主流技術路線，系統分析了不同方案的工程放大適用性與局限性，首次建立了微觀反應機制與宏觀系統運行之間的關聯認知準則，填補了領域內微觀基礎與工程應用脫節的研究空白。
真實海洋環境視角下的海水制氫
該研究首次將研究視角從實驗室理想體系拓展至真實海洋工程場景，構建了涵蓋材料性能、界面過程、裝置結構、海洋環境因素、可再生能源適配性的全維度系統評估框架，為海水制氫全鏈條技術優化、工程化設計與規模化放大提供了清晰、可量化的指導標準。同時，該成果系統梳理了海水直接制氫“微觀機制—系統放大—環境適應性”的發展脈絡和全鏈條理論體系，不僅為全球海水制氫不同技術路徑的協同發展提供了統一的理論參考，更為推動海水直接制氫技術從實驗室邁向規模化產業化應用奠定了理論基礎。
（圖據四川大學）
【未經授權，嚴禁轉載！聯系電話028-86968276】
海水變氫真“氫”松，謝院士團隊點石成金。綠氫不再“望洋興嘆”，未來能源格局將迎來“氫”風破浪！
為科技人員點贊??
科技創新發展
感謝謝院士團隊的科研付出。國家的科研發展需要更多的謝院士團隊。國家能源保障，必須走可持續、綠色低碳和不依賴化石能源之路！
點贊中國科技
這個項目前途無量