11月30日,中国工程院院士谢和平与他指导的深圳大学、四川大学博士生团队在《自然》发表论文,以物理力学与电化学相结合的全新思路,建立了相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术。该技术彻底隔绝了海水离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢,即可在海水里原位直接电解制氢。
由于淡水资源紧缺,向大海要水是未来氢能发展的重要方向。但复杂的海水成分(约92种化学元素)导致海水制氢面临诸多难题与挑战,先淡化后制氢工艺流程复杂且成本高昂。上世纪70年代初有科学家提出海水直接电解制氢的思路,但半个世纪以来未产生突破性的理论与原理,无法彻底避免海水复杂组分对电解制氢的影响。
谢和平团队提出以物理力学与电化学相结合的思路解决海水直接电解制氢面临的难题与挑战,通过将分子扩散、界面相平衡等物理力学过程与电化学反应巧妙结合,建立相变迁移驱动的海水直接电解制氢理论模型,揭示了微米级气隙通路下界面压力差对海水自发相变传质的影响机制,形成电化学反应协同海水迁移的动态自调节稳定电解制氢方法,破解了有害腐蚀性这一困扰海水电解制氢领域半个世纪的难题,目前已申请专利。
同时,该团队研制了全球首套400升/小时海水原位直接电解制氢技术与装备,在深圳湾海水中连续运行超3200小时,验证了这一技术的稳定性和规模化。同时,该技术可探索推广到多元化水资源(如河水、废水、盐湖等)原位直接制氢。论文作者表示,海水无淡化原位直接电解制氢技术未来有望与海上可再生能源相结合,构建无淡化、无额外催化剂工程、无海水输运、无污染处理的海水原位直接电解制氢工厂。
该论文评审专家认为,“很少有论文能够令人信服地从海水中实现规模化稳定制氢,但该论文的工作恰恰做到了这一点。他们完美地解决了有害腐蚀性这一长期困扰海水制氢领域的难题,将打开低成本燃料生产的大门,有望推动变革走向更可持续的世界。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-022-05379-5
4月20日,天津武清新光之城—北京次渠地铁站的京津首条跨省公交——武清专1路开通。4月27日,记者从天津市交通运输委了解到,该线路开行一周以来,整体运行平稳,客流数据稳步攀升,累计发送近200班次,运送旅客超过5500人次,进一步助力京津双城通勤便利化。 在服务两地乘客通勤出行的同时,该专线还以实惠的票价、优质的服务,进一步丰富了两地市民的生活出行场景——周末前往北京旅游观光,轻松实现当日往返,探亲访友也有了更便捷、经济的选择。为此,4月25日,该线路根据客流需求灵活增加了6个班次。当日,进京方向多个班次满座,晚高峰回津客流也持续保持高位,精准契合了市民出行需求。 “以往上下班总要想着拼车,现在有了跨省公交,按点发车、到站即乘,通勤节奏一下就稳了。”乘客王先生说。 市交通运输委相关负责人表示,市交通运输委及线路运营单位将持续聚焦市民出行需求,密切关注客流变化,精准研判京津双向出行态势,根据实际情况及时调整班次、动态优化运力配置,精准对接乘客实际需求,不断提升服务品质,全力保障市民安全、便捷、舒适出行,全力做好京津通行全场景服务,为推动京津冀交通一体化发展增添新动能。(记者 万红)