国际首套！今天，在日照面世

首台套热耦合海水制氢联产装置在日照稳定运行超千小时

——我国抢占海洋绿氢与战略资源开发国际制高点

9月28日，国际首台套热耦合海水直接电解制氢联产战略元素系统装置在山东省日照市面世，并实现了超过1000小时的连续稳定运行。由五位院士、多位资深专家组成的验收组表示：该成果标志着我国攻克了海水制氢与海洋战略元素协同联产的全球性技术难题，实现了海水制氢联产战略元素技术突破的先发优势。

上述成果由崂山实验室联合日照市人民政府、中国广核集团、山东师范大学协同攻关。

记者走进位于山东省日照市的海水战略资源开发基地，一座外表上看似寻常的装置正默默地完成一场能源变革。该项目团队负责人、中国科学院院士、崂山实验室领军科学家唐波用一句话概括上述工艺：“抽进海水、化掉余热，产出氢气、淡水和战略元素，全程不耗一滴淡水。”

氢气用途广泛，集清洁能源、工业原料、战略资源三重身份于一身，是推动全球能源转型和应对气候变化的“关键拼图”。据了解，该装置每年可处理海水约800吨，年产高纯氢气26万标准立方米，这些绿氢每年可减少二氧化碳排放约460吨。

海水制氢究竟难在哪里？唐波表示，海水又咸又复杂，直接通电，存在着两个绕不开的难题：一是结垢，海水电解时阴极周围碱性升高，钙、镁离子结成硬壳附在电极上，就像烧水壶底那层越结越厚的水垢，导致电极功能失效；二是腐蚀，海水中的氯离子腐蚀性强，电极长期泡在海水里，会被腐蚀得坑坑洼洼，处理不当还可能析出有毒氯气。

在唐波看来，“结垢、腐蚀两头堵，设备寿命短、电耗又高，这笔账几十年都算不过来”。

“破题靠两招。”唐波说，一招是梯级化热。该团队把周边钢铁企业排放的低品位余热和电解过程中自身产生的热量引进系统循环利用，好比蒸完馒头，再借灶膛余火熬粥，不用重新生火。他解释，电解本身仍靠电驱动，余热替代不了电，只是把这份电耗实实在在降下来；另一招是同步富集战略元素。即在海水制氢电解工况下，通过连续流在线动态反应，原位提取海水中的战略元素，将原本“大海捞针”的微量资源，提升至具备工业化开采价值的高浓度。

项目为何落在日照？在日照市科技局局长夏平看来，这并非偶然。日照是山东沿海核心临港工业基地，岚山区集聚大量钢铁、化工龙头企业，工业生产产生的大量低品位余热以往多直接排放，资源浪费严重。同时，临港工业集群也是氢能刚需大户，本地用氢市场广阔、需求旺盛。“无尽的海水资源、闲置的工业余热、刚需的氢能市场，叠加崂山实验室、中广核、山东师范大学的顶尖科研力量，日照市人民政府的资源配置服务能力，政产学研用高效联动、资源互补，为技术落地提供了绝佳场景。”

这项成果究竟有多重要？评审专家组给出了判断。

评审专家、中国科学院院士徐铜文教授更看重这条路线的长远价值：“余热利用—海水制氢—战略资源联产”这条路，让沿海工厂的余热和海洋资源都派上了用场，为低成本、规模化开发海洋绿氢提供了可行的技术方案。

“装置跑过1000小时，只是第一步。”谈及下一步安排，唐波告诉记者，团队将围绕装备大型化、生产规模化、工程标准化、运维智能化继续攻关，推动成套装备尽快产业化落地、市场化推广、场景化应用，为钢铁、石化等传统产业绿色转型和“双碳”目标实现注入新动能。在日照海边，曾经只写在论文里的设想，正变成源源不断的绿色能源和战略资源。

来源：直播日照 科技日报

编辑：匡海齐 校审：牟慧君

责编：于丽丽 终审：于坤帅

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