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综述
近来,中国又一次取得了技术突破!六月二十二日,深圳大学和东方电气集团的团队宣布,他们成功地利用海上风力发电直接驱动海水制氢,设备稳定运行500小时,氢气纯度高达99.9%!也就是说,在未来,取之不尽的海水将成为用之不竭的能源!
此外,这项技术对我们的邻居日本也有着深远的影响。由于日本一直梦想着建立一个“氢能社会”,但是一直都只是梦想阶段。而且这次中国的技术突破,也许是日本实现梦想的关键。所以,我们应该和日本分享这项技术吗?
中国的新突破
谈到海水制氢,许多人可能会认为这是一件简单的事情:归根结底,海水那么多,取之不尽用之不竭。。事实上,海水不仅含有大量的微生物和悬浮颗粒,还含有氯离子、钙镁离子等杂质。
这些杂质在电解过程中会产生副作用,导致催化剂失活、隔膜堵塞甚至设备腐蚀。简单来说,从海水中提取纯氢是非常困难和昂贵的。
在过去的几十年里,科学家们一直在努力克服这些问题,例如试图先淡化海水,接着进行电解制氢,但是,这种方法也需要更高的成本。
然而,这一切在2022年发生了变化。今年十一月,国家工程院院士谢和平的团队提出了一个全新的海水制氢原理——无淡化原位电解制氢,由相变迁移驱动。
该方法通过防水透气层和自增湿电解质巧妙地将物理力学与电化学相结合,为避免杂质的影响,实现海水中水分子的相变迁移。该技术无需淡化海水,利用海水即可直接制氢,大大提高了效率,降低了成本。
随后的实践尝试,立方米海水制氢费用仅为0.4元。毫无疑问,这是全球氢能发展的一大步。
今年六月,这项技术又取得了新的突破。研究小组成功地利用风力发电驱动实现了海水电解制氢。结果表明,离子阻隔率在99.99%以上,氢纯度在99.9%以上,而且设备已经连续稳定运行了10天。这就是说,中国在海水制氢技术方面,已走在世界的最前沿。
氢能梦在日本
接下来,我们来谈谈日本。日本作为一个岛国,缺乏化石能源,一直在寻找可替代的新能源。1973年,日本在第一次石油危机爆发后,成立了氢能协会,开始研究氢能技术。特别是2011年福岛核事故后,研究氢能成为日本的国策。
2014年,日本提出了建设“氢能社会”的宏大目标。同年,丰田推出的氢燃料电池汽车Mirai实现了二氧化碳零排放和超长续航,掀起了氢能热潮。然而,日本的氢能利用从未完全铺开。这主要是因为这里面有很多困难。
就成本而言,地理气候条件复杂,每立方米氢的成本约为1.64美元,日本选择用氨制备氢气,并且使用氨制氢发电的成本是天然气的8倍,很难进行大规模的商业应用。
另外,日本的工业氢气大部分来自化工制造的副产品,这种氢气属于“灰氢”,二氧化碳排放将伴随生产,并非真正的绿色环保。
氢燃料汽车在应用方面的制造成本很高,特别是铂催化剂等关键材料的价格非常昂贵,这样就大大限制了氢燃料汽车的推广。
尽管日本也在积极探索,通过电解水制氢来降低成本,但是现在他们的技术还不够成熟,不能实现大规模生产应用。
中国技术 日本羡慕
那么,中国在制氢领域的技术突破对日本意味着什么呢?毫不夸张地说,这次中国的技术突破可以说关系到日本的国运!
目前,中国已经掌握了低成本的海水制氢技术,对于这一点,日本一定很羡慕。对日本而言,如果能得到这项技术,将大大加快氢能社会的实现进程。
日本与沙特阿拉伯、挪威、澳大利亚等国家进行了合作,为了降低成本,实现氢能的大规模商业化应用,希望通过各种方式进口氢气。如今中国有了新的突破,日本一定很纠结,是继续合作,还是打算抱住中国的大腿?
对我们中国而言,需要考虑的是,是否应与日本进行技术合作??从全球合作的角度来看,技术共享有助于促进全球绿色能源的发展,促进环境保护和可持续发展。然而,考虑到技术的战略重要性,中国在做决定时应该更加谨慎。
然而,双方可以讨论技术交换的可能性。例如,日本可以提供高端制造、智能技术等其它领域的先进技术,作为交换条件,实现双赢。
当然,很多人认为中国不应该分享这项技术。毕竟,这是我国科研团队多年努力的结果,其背后蕴含着巨大的经济和战略价值。
与其轻易地与其他国家分享这项技术,不如先在国内广泛使用,提高我国在氢能领域的国际竞争力。
结尾
总的来说,中国在海水直接电解制氢技术上的突破带来了更多新的可能性,我们需要思考如何利用这项技术实现最大价值。
中国的这项技术无疑是面对日本“氢能社会”梦想的关键。然而,我们需要仔细考虑是否与日本共享这项技术。技术共享可以促进全球绿色能源的发展,但也需要保证我们的国家利益不受损害。也许,我们可以通过合作探索与日本的技术交流,实现双赢。
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