10月15日，中國工程院院士、深圳大學教授謝和平團隊以深圳大學和四川大學共建的深地工程智能建造與安全運維全國重點實驗室為第一機關，在《自然·通訊》上發表題為“氧化還原介導的解耦式海水直接電解制氫 ”的研究成果。這是謝和平院士繼海水直接電解制氫研究成果在《自然》發表後，就該領域研究在《自然》子刊發表的第二篇研究成果。值得關注的是，該項目曾在第二十一屆、二十二屆中國·海峽創新項目成果交易會上進行展示。
解耦式海水直接電解制氫政策。圖源：深圳大學
該研究是謝和平院士團隊圍繞海水中的氯離子引發副反應和電極腐蝕現象，提出的另一種新的解耦式海水直接電解制氫政策。論文系統研究了鐵氰酸根/亞鐵氰酸根電對在真實海水體系下可逆氧化還原特性，探明了電解系統陰極析氫反應與陽極亞鐵氰酸根氧化反應的高效性，厘清了解耦體系下氧氣自發穩定産出的反應機理，實作了全新系統在真實海水環境下250小時的長時間穩定。
中國工程院院士、深圳大學特聘教授、廣東院士聯合會咨詢委員會常務副主任謝和平（中）。
海水電解制氫是未來能源體系重要發展路徑。傳統海水間接制氫技術先淡化後制氫，依賴複雜的海水淡化工藝和裝置，占用面積大、投資成本和工程難度高。自20世紀70年代初期，科學界便開始探索海水直接電解制氫的可能性。在過去幾十年中，包括美國斯坦福大學、法國國家科學研究中心、澳洲阿德萊德大學、中國科學院在内的多個國際知名研究機構，通過催化劑設計、膜材料科學等政策，對海水直接電解制氫中的氯離子幹擾、鈣鎂鹽沉澱以及催化劑失活等關鍵難題進行了深入研究。
2022年11月，謝和平院士團隊通過将分子擴散、界面相平衡等實體力學過程與電化學反應結合，創新提出了相變遷移海水直接電解制氫全新路徑，從根本上破解了海水直接電解制氫的難點和瓶頸，成果發表于《自然》雜志，并入選“2022年度中國科學十大進展”。
2023年5月，謝和平院士團隊與東方電氣集團聯合開發了漂浮式制氫系統“東福一号”，在3～8級大風、0.3～0.9米海浪條件下穩定運作，打造了全球首個海上風電海水無淡化原位直接電解制氫示範，首次驗證了在海洋複雜荷載環境下的海水無淡化原位直接電解制氫可行性，建構了與再生能源相結合的一體化海水直接制氫全新模式，是目前全球唯一的漂浮式海上直接電解制氫示範案例，也标志着謝院士團隊研發的全新原理新技術正在快速邁向産業化。
謝和平院士團隊此次推出的解耦式海水直接電解制氫原理及政策開發則進一步拓寬了海水無淡化原位直接電解制氫全新原理技術體系，進一步完善建構了破解海水複雜成分影響的海水電解制氫理論體系和技術架構，為海水直接電解制氫的産業化發展提供理論指導。
來源：中國青年報、科技日報
編輯：詹宇清
初審：陳晨
終審：許晶