电解海水制氢有了新策略

记者9月29日从中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室获悉，我科学家首次提出以交流电替代传统直流电，直接电解海水的制氢策略，从根源上破解了海水电解制氢的沉淀物瓶颈。相关研究成果的论文近日发表于《德国应用化学》。

直接海水电解制氢可绕开淡水资源约束，并与海上风电、光伏等可再生能源耦合，是推动绿氢规模化生产的优选路线。然而在实际运行中，传统直流电驱动电解下，阴极析氢反应生成的氢氧根离子会与海水中的高浓度镁、钙离子结合，生成氢氧化镁、氢氧化钙等沉淀物。这些沉淀物像水垢一样会包覆活性位点、污堵隔膜，导致系统的制氢性能快速大幅衰减，成为严重制约行业发展的技术瓶颈。

为此研究团队提出用交流电替代直流电的全新策略，并在三种不同反应体系中完成概念验证，实验表明该策略可有效抑制沉淀物，反应电流持续稳定。

研究团队表示，该技术展现出显著的经济性与灵活性优势：无需海水预处理和离子交换膜，便可显著降低制氢成本与系统复杂度，且可与海上可再生能源发电系统耦合，实现“海上发电—就地制氢”一体化，为氢能产业链上游提供低成本、可持续的绿氢来源。还可在产氢的同时联产高附加值乙醇酸产物，实现 “一电两得”，进一步提升经济效益。（经济日报记者 沈慧）