中国科学家在海水直接制氢领域取得新进展。

4月9日，四川大学/深圳大学谢和平院士领导的团队在《自然评论：清洁技术》上发表了海水直接制氢研究成果。该研究首次将真实海洋环境中多因素耦合作用纳入海水制氢研究体系，系统打通了从微观反应机理到宏观工程放大的全理解链条，创新性地提出了直接电解海水制氢大规模工业化应用的系统评价框架，为海洋绿​​色制氢产业发展提供理论支撑和指导。海水直接制氢是加速能源系统转型的战略进展之一。中国工程院院士谢和平介绍，自国际化以来，国际学术会于20世纪70年代提出海水直接电解制氢的概念，国际上海水直接制氢的研究主要集中在催化剂改性、不对称电解和膜孔筛选等方面。海水成分复杂导致的产氯副反应、催化剂失活、系统腐蚀等行业常见问题未能得到彻底解决。同时，大多数研究缺乏对海水成分变化、风浪扰动、盐雾腐蚀、温度波动等多种因素的耦合影响的系统认识。真实海洋环境中的可再生能源生产，造成实验室结果与工程应用之间存在较大差距。在本研究中，我们系统地整理了直接海水电解过程的重要微观机制，并阐明了竞争反应的影响。基于上述技术发展问题，研究了复杂离子环境下氧氯生成、钙镁离子沉淀以及界面传质变化对直接海水电解制氢系统稳定性和能量效率的影响。结合国际主要技术路线，系统分析了工程放大的适用性以及各种解决方案的局限性。我们首次建立了微观反应机制与宏观系统运行之间的认知关联准则，填补了微观基础与工程应用脱节领域的研究空白。这项研究首次将研究视角从理想的实验室系统拓宽到真实的海洋工程场景，并探索了系统的各个维度，包括材料特性、界面过程等。、装置结构、海洋环境因素、可再生能源适应性。我们建立了一个系统评估框架。这为整个海水氢生产链的技术优化、工程设计和放大提供了明确且可量化的指导标准。专家评价认为，该成果系统梳理了海水直接制氢的发展背景和“机制微观、系统放大、环境适应性”的理论体系，为推动海水直接制氢技术从实验室走向大规模工业化应用奠定了理论基础。 （记者蒋宜嘉）
（编辑：富忠明）