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映容说国际 1年前 (2023-07-08) 阅读数 9487 #国际

机械必须要有动力装置。现在大家日常生活中常见的动力装置主要有两大类型,一类是靠电力驱动的电机,另一类就是靠化石燃料驱动的内燃机。

受全球变暖影响,世界各国均表示将减少碳排放。为了减少碳排放,势必要减少化对化石能源的依赖,转而使用电力。目前大众最熟知的改变就是纯电动汽车的兴起,纯电动汽车未来必将取代燃油车。此外,许多国家也在逐渐降低火力发电的占比,改而使用光伏发电、风力发电等更为清洁的发电方式。

不过,随着人们对电力资源的需求越来越大,在水力发电潜能差不多被耗尽的情况下,火力发电由于其稳定性极佳,短时间内仍然无法被完全取代。

但随着我国科学家在海水制氢领域实现突破,能以比较低的成本用海水直接制造氢气,目前的全球能源格局或将很快被颠覆,人类对石油、天然气、煤炭等化石燃料或许将不再像以往那样依赖。

据悉,由中国东方电气集团有限公司与谢和平院士团队联合开展的全球首次海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术试验,已在福建兴化湾海上风电场取得成功。全球首套与可再生能源相结合的漂浮式海上制氢平台——“东福一号”,在试验过程中连续稳定运行超过10天。

这项技术的成功突破,意味着我国科研人员解决了近半世纪的世界性难题,打开了低成本氢气制造的大门。

据新闻报道,在不考虑税费等成本的情况下,现阶段,利用风力发电,我国海水制氢的成本最低已低至0.3元每立方米,已经具备商用价值。

人人看好的氢能源,它有什么优点?首先,氢气是非常清洁的能源,氢气燃烧后,产物只有水,不会产生二氧化碳;其次,氢气燃烧时的热值还非常高,运载火箭就经常使用液态氢作为燃料,并且氢气加压后也可用作能源储备。

海水制氢在20世纪70年代初就被提出,虽然并不是什么新概念,但过去国际上所谓的海水制氢,实际上是将海水淡化后再进行制氢。过去这种海水制氢技术,其实本质上就是淡水制氢,不仅需要大量海水淡化设备,还会使工艺流程变得更为复杂,这导致成本居高不下。

过去为什么不用海水直接制氢?

因为海水中含有大量的离子,比如钙离子、镁离子等,这些离子会在电气设备的阴极和阳极上会发生沉积,甚至腐蚀电极,这不仅会大大降低电解效率,还会使电解设备用不了多久就变得无法使用,维护成本非常高,因此过去的海水电解制氢通常都需要将海水净化成淡水后再进行电解。

现在,经过我国科研人员的努力,海水直接制氢技术走出实验室,中国成为世界上首个掌握廉价海水制氢技术的国家,并且已进入商用阶段。

我国掌握的海水非淡化直接电解制氢的原理是什么?

据悉,我国科研人员采用的是碱性电解水制氢。电解液是30%浓度的氢氧化钾溶液,而海水主要是3%浓度的盐溶液,氢氧化钾溶液中水的摩尔浓度远低于海水中水的摩尔浓度,由于存在浓度差,海水中的水会自发地向碱性电解液流动。此时若设置一个具有选择性渗透作用的膜,只让水分子通过,不让其它离子通过,便能不使用任何能源就实现海水向碱性电解液补水的效果,从而源源不断地对海水进行电解。无需淡化,这大大降低了海水制氢的成本。

相对于需要消耗能源利用反渗透膜对海水施压进行淡化,再电解淡水制氢而言,这一技术不仅提高了效率,还降低了成本。

据介绍,这项技术大有可为,应用范围非常广泛,除了可以直接电解海水制氢,此技术的原理还可应用于工业废水、生活废水等非淡水直接电解制氢。这意味着该技术在我国西北这种水资源短缺,但电力资源富足的地区也是有用武之地的。

“海水直接制氢”一旦广泛商用,必将使中国一跃成为全球氢能源的领跑者,这将降低人类对传统化石能源的依赖,颠覆全球的能源格局。随着氢能源的普及,那些过去依靠石油、天然气把日子过得十分红火的国家,未来就没有那么风光了,靠先天优势大量出化石能源躺着赚钱的时代,或许很快便会终结!

当然,氢能源要想获得广泛应用,氢气的储备、运输等问题也必须要解决,可喜的是我国在这些方面也取得了诸多成就。

有些人可能想问,既然海上的风力能直接发电,为什么还要用这些电电解海水制氢,难道直接用风电不香吗?

因为电力通常来说只能发多少用多少,多余的电如果不用就浪费了,除非能够将这些电力资源储存起来。蓄电池成本太大,只能作为短期储能方式,要想长期储能,目前就只有两种可靠的方案,一是抽水蓄能,二是储氢。

就拿水力发电为例,在夜间用电低峰期,有些有条件的水力发电站会将多发出来的电用来抽水,等到白天用电高峰期,再将抽到山顶水库中的水放下来发电,这样做既可以避免多发出来的电被浪费掉,又能缓解用电高峰期的电力紧张问题。

海上的风力资源十分富足,用风电电解海水制氢,背后的逻辑也是如此,是为了充分利用风电,避免浪费。也就是说,海水制氢就是为了储备电能。

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评论列表
  •   用户17xxx82  发布于 2023-07-09 09:54:03   回复该评论
    少吹点,本来没有的事,惹得别人担忧又想着怎么制裁你!很多事是自己瞎吹惹的!
  •   56898919  发布于 2023-07-12 06:35:19  回复该评论
    各种科技文章,要防止技术泄密,不能让敌国偷
  •   北回归线上  发布于 2023-07-09 10:41:00   回复该评论
    能量守恒,理论上电解一方的能力消耗肯定大于一方氢气产生的能量,关键是产生的氢气能力可以远距离运送,另外现在搞光伏海上制氢,等于用太阳的能力转化成一部分适合使用的能力形态。
  •   tb_6556613  发布于 2023-07-10 05:06:39  回复该评论
    水制氢不要能源吗,这样做意义又何在[笑着哭]
  •   野马  发布于 2023-07-11 19:53:16  回复该评论
    成本0.3元,到老百姓手中就要十元八块
  •   panda  发布于 2023-07-09 06:53:33  回复该评论
    电解1立方能产生多少度电?这是关键
  •   用户15xxx65  发布于 2023-07-09 11:40:04  回复该评论
    现在技术演进的方向是光伏发电直接在海上制氢,相当于太阳能经过电能转化成氢能。
  •   心路  发布于 2023-07-11 23:11:33  回复该评论
    别扯那些没有的成本0.3。企用民用到客户端多少钱?别像建三峡前那样电费低至8分结果建好电费翻翻了
  •   肖德根  发布于 2023-07-09 17:16:24   回复该评论
    如果真是,还要注意技术保密,还有CO2制淀粉,制汽油吗?
  •   勇战八方  发布于 2023-07-11 07:42:19  回复该评论
    0.3万元吧,到现在风电都是赔钱买卖,为了数据和形式(还有利益)而继续建造,这是一个道理!
  •   呵呵  发布于 2023-07-09 01:57:05  回复该评论
    这玩意可能还是核聚变原料海水提取的一个前置技术
  •   文三街团团  发布于 2023-07-10 15:09:28  回复该评论
    风力发电的非入网成本远低于6分钱一度,风力和光伏的成本大头在于不稳定的输出变压到入网规格。而一立方的氢气不论作为加热燃料还是动力能源能效也是不低于5度电的效果,你想5度电电动车不考虑充电转换率的情况下能开几公里?最为关键是这个工程的本质是将风能,光伏等无法有效存储的清洁电能转化成氢气这种清洁的化学能长期存储起来,这个非常具有实用性。
  •   用户10xxx22  发布于 2023-07-12 07:08:26  回复该评论
    这个技术只是制水,用海水制造用于电解制氢的水而已,半透膜技术用了几十年了,只是多了个用处而已。
  •   平头哥  发布于 2023-07-10 13:15:48  回复该评论
    哈哈,都说棒子能吹,现在发现,我们比棒子更能吹
  •   天竺居士  发布于 2023-07-09 14:45:48   回复该评论
    方向是对的,就是怕只搞个好看的项目找国家要钱,然后就没有然后了[得瑟]
  •   一米八一  发布于 2023-07-11 00:05:00  回复该评论
    两桶油都能亏钱,卖氢气不得亏得裤衩不剩[哈哈笑]
  •   菜古子  发布于 2023-07-10 10:36:11  回复该评论
    如果是隔壁老王在试验这项技术,还会有人这么说“哇哇,吹吹?”应该会说“正视差距”。
  •   老实人  发布于 2023-07-12 07:33:00  回复该评论
    行了行了,就算是一分钱成本,也不影响卖八块,吹什么吹,又不能利民
  •   长长短短  发布于 2023-07-08 22:57:57  回复该评论
    电解水生产1立方米氢气,至少要5度电。0.3元都不够海上风电发5度电的成本的。另外还有电解槽,电极材料等的成本。成本远大于0.3元。
  •   倚天剑  发布于 2023-07-09 10:03:01  回复该评论
    为了弄项目搞钱,实验室搞出来的一点不靠谱的东西,纯粹瞎吹,不吹就死掉了。
  •   金色曙光·堃  发布于 2023-07-10 14:13:03  回复该评论
    那还不如直接使用光伏发电的电能,电制氢再用氢燃料电池放电,能量折损一大半,还不提氢气制备运输和后续成本。
  •   用户11xxx36  发布于 2023-07-09 08:23:00  回复该评论
    坚决练好内功不依赖进口出口,不论是农产品工业产品农源产品,千方百计做到自给自足,省得一天跟人家磨嘴皮,又耽心受怕,真心决心细心用心全心良心贴心暖心万业兴旺人民安居乐业幸福生活。
  •   仁者无敌  发布于 2023-07-09 23:40:57  回复该评论
    用海水转化成氢气来发电不是无污染环境了么?吹牛逼第一[呲牙笑]
  •   tb8019100_88  发布于 2023-07-09 22:15:36   回复该评论
    风电制氢,再用氢气做燃料,推动火电厂发电行不行
  •   YHX  发布于 2023-07-09 19:37:43   回复该评论
    没毛病,海水三毛买的,其他的成本是补贴,不用考虑

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