第18章 海水制氢技术，意气风发的李明湖！
4月10日。
琴岛，即莫区。
一场名为“遇见科学，预见未来”的公众科学日活动，正在召开。
举办方，是夏国科学院琴岛能源所。
所长刘洲，正在台上侃侃而谈：“我们琴岛能源所，核心所训是清源聚能。
清源聚能，是我们源起新时代绿色发展的千秋伟业，坚守低碳科技创新的初心使命，聚天下英才集智攻关，共创更加清洁、美丽的世界。
今天的品牌科普活动，我们会向大家科普清洁能源科学知识、讲述老科学家们的感人事迹，并开展科普嘉年华等活动……”
开幕词过后。
公众科学日活动，正式开始。
琴岛能源所的科研人员们，依次上台给群众作“海洋垃圾的前世今生”、“未来我们一起探索深海”等科普报告。
随着他们的讲述。
现场群众，都对清洁能源有了一定了解。
科普环节最后。
刘洲走上高台，作名为海水制氢的科普报告。
他缓缓说道：“氢能质量能量密度大，是能源技术革命的重要发展方向。
氢能的能量密度是汽油的3倍、焦炭的4.5倍、锂电池的130倍。
它可以通过燃料电池实现90％以上的综合转化效率，还可以成为连接气、电、热等不同能源形式的桥梁，并与电力系统互补协同。
目前，氢能有三种生产利用模式。
第一种是化石能源生产的氢气，被称为灰氢。
第二种是工业副产生产的氢气，被称为蓝氢。
第三种是电解水生产的氢气，被称为绿氢。
前两种生产方法，都会产生温室气体，所以业界更推崇零碳氢气，也就是可再生能源发电进行的电解水制氢。
全球淡水资源短缺，不适合用淡水制氢。
故而海水制氢便应运而生。
海水制氢是一种利用海水中的水分子进行电解反应产生氢气的技术。
海洋总面积约占地球表面积的71％，全球13.86亿立方千米的水中，海水占到了96.5％，如果能将其利用起来，相当于是全球都可使用的能量池。
然而因为海水中含有离子、微生物等杂质，会腐蚀电解槽和催化剂，使得制氢时容易产生副反应竞争、催化剂失活等问题。
另外，想要用电解水分解氢气和氧气，所需能量巨大。
电解海水需要高电压和电流，这会消耗大量的电能和淡水。
可能有人会问。
为什么电解海水，还要用到淡水呢？
因为现在最成熟的海水制氢技术路径，是先淡化后制氢的间接电解制氢模式。
该技术依赖淡化设备，工艺流程较为复杂，需要额外的淡化能耗，这会推高制氢成本并带来一定的工程建设难度。
现阶段，国内外各大科研团队，都在通过催化剂工程、膜材料科学等手段，研发海水无淡化直接电解制氢。
一旦该技术取得突破。
世界将迎来全新的能源革命！”
话音落下。
在场众人都恍然大悟的点点头。
原来海水制氢，还有这么多的讲究！
科普报告结束后。
刘洲刚准备喝口水，休息一会。
但一个突如其来的电话，让他分寸大乱。
“什么？你说咱们所的科研人员，攻克了海水制氢新技术？”
得知这一点后。
刘洲吩咐手下人继续办好公众科学日，而他则急急忙忙的开车回所里。
……
四十分钟后。
刘洲回到所里，前往洁净能源创新实验室。
此时的实验室，热闹非凡。
所有人都在庆祝科研成果取得重大突破！
众人见刘洲到来，上前汇报道：“所长，李明湖主任，研究出了真正意义上的无淡化海水原位直接电解制氢技术！”
“快，展开说说！”
刘洲神情兴奋，连忙催促道。
闻言，他们迅速将最新科研成果，汇报给刘洲。
片刻之后。
刘洲弄懂了事情的前因后果。
起初，实验室采用催化剂改性的方法，研究海水制氢难题。
该方法，也是业界主流的攻关方向。
但近两个月时间。
实验室主任李明湖，决定跳出传统的思维模式，从原理上彻底创新，换个方向研究海水制氢。
抱着试试看的心态。
他们便跟着李明湖的思路研究。
那天，李主任突然灵光一闪，提出利用多孔隔膜水蒸发电解海水制氢。
多孔隔膜的孔径是在0.1-100微米之间，只允许电解液吸收的水蒸气通过，然后电解槽的阳极吸出氧气，阴极吸出氢气。
同时，他以分子扩散、界面相平衡等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。
在科研领域。
从1到100其实不难，难的是从0到1。
李明湖的思路，点醒了整个科研团队。
他们顺着思路，先是用多孔隔膜水蒸发技术，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。
接着，众人合力研制出全球首套400升/小时海水原位直接电解制氢技术与装备，用海水风电的方式，进行相关试验。
试验结果，大获成功！
刘洲看向李明湖，问道：“李主任，这种海水制氢方式，成本多少？”
“制1立方米氢气，跟风电价格有关。”
李明湖直言道：“海水直接制氢，能直接对接海上风电等可再生能源，极具经济潜力。
且无需海水淡化过程，无需额外催化剂工程，无需海水泵送输运过程，无需海水污染处理过程，无需海水制氢设备平台。
当海上风电电价低于0.23元/度时，海水制氢成本与煤制氢+CCUS相比具有竞争优势。
当海上风电电价低于0.15元/度时，海水制氢与煤制灰氢相当。
当海上风电电价低于0.11元/度时，海水制氢成本将完全低于煤制灰氢成本。
随着我们的技术工艺不断更新迭代、海水制氢规模化和海上风电产业化。
制1立方米氢气，成本将低至0.3元以下，改变世界能源格局！”
“嘶~~”
刘洲听到这话，不禁倒吸一口冷气。
制1立方米氢气，未来成本将低至0.3元？
这也太便宜了吧！
按照这个趋势。
海水制氢，注定会掀起一场能源革命！
……
此时此刻。
李明湖显得意气风发。
随着他研发出电解制氢新技术。
用不了多久。
他的论文就能轰动整个学术界。
同时，他也能更进一步。
从洁净能源创新实验室主任，晋升为琴岛能源所副所长！
琴岛，即莫区。
一场名为“遇见科学，预见未来”的公众科学日活动，正在召开。
举办方，是夏国科学院琴岛能源所。
所长刘洲，正在台上侃侃而谈：“我们琴岛能源所，核心所训是清源聚能。
清源聚能，是我们源起新时代绿色发展的千秋伟业，坚守低碳科技创新的初心使命，聚天下英才集智攻关，共创更加清洁、美丽的世界。
今天的品牌科普活动，我们会向大家科普清洁能源科学知识、讲述老科学家们的感人事迹，并开展科普嘉年华等活动……”
开幕词过后。
公众科学日活动，正式开始。
琴岛能源所的科研人员们，依次上台给群众作“海洋垃圾的前世今生”、“未来我们一起探索深海”等科普报告。
随着他们的讲述。
现场群众，都对清洁能源有了一定了解。
科普环节最后。
刘洲走上高台，作名为海水制氢的科普报告。
他缓缓说道：“氢能质量能量密度大，是能源技术革命的重要发展方向。
氢能的能量密度是汽油的3倍、焦炭的4.5倍、锂电池的130倍。
它可以通过燃料电池实现90％以上的综合转化效率，还可以成为连接气、电、热等不同能源形式的桥梁，并与电力系统互补协同。
目前，氢能有三种生产利用模式。
第一种是化石能源生产的氢气，被称为灰氢。
第二种是工业副产生产的氢气，被称为蓝氢。
第三种是电解水生产的氢气，被称为绿氢。
前两种生产方法，都会产生温室气体，所以业界更推崇零碳氢气，也就是可再生能源发电进行的电解水制氢。
全球淡水资源短缺，不适合用淡水制氢。
故而海水制氢便应运而生。
海水制氢是一种利用海水中的水分子进行电解反应产生氢气的技术。
海洋总面积约占地球表面积的71％，全球13.86亿立方千米的水中，海水占到了96.5％，如果能将其利用起来，相当于是全球都可使用的能量池。
然而因为海水中含有离子、微生物等杂质，会腐蚀电解槽和催化剂，使得制氢时容易产生副反应竞争、催化剂失活等问题。
另外，想要用电解水分解氢气和氧气，所需能量巨大。
电解海水需要高电压和电流，这会消耗大量的电能和淡水。
可能有人会问。
为什么电解海水，还要用到淡水呢？
因为现在最成熟的海水制氢技术路径，是先淡化后制氢的间接电解制氢模式。
该技术依赖淡化设备，工艺流程较为复杂，需要额外的淡化能耗，这会推高制氢成本并带来一定的工程建设难度。
现阶段，国内外各大科研团队，都在通过催化剂工程、膜材料科学等手段，研发海水无淡化直接电解制氢。
一旦该技术取得突破。
世界将迎来全新的能源革命！”
话音落下。
在场众人都恍然大悟的点点头。
原来海水制氢，还有这么多的讲究！
科普报告结束后。
刘洲刚准备喝口水，休息一会。
但一个突如其来的电话，让他分寸大乱。
“什么？你说咱们所的科研人员，攻克了海水制氢新技术？”
得知这一点后。
刘洲吩咐手下人继续办好公众科学日，而他则急急忙忙的开车回所里。
……
四十分钟后。
刘洲回到所里，前往洁净能源创新实验室。
此时的实验室，热闹非凡。
所有人都在庆祝科研成果取得重大突破！
众人见刘洲到来，上前汇报道：“所长，李明湖主任，研究出了真正意义上的无淡化海水原位直接电解制氢技术！”
“快，展开说说！”
刘洲神情兴奋，连忙催促道。
闻言，他们迅速将最新科研成果，汇报给刘洲。
片刻之后。
刘洲弄懂了事情的前因后果。
起初，实验室采用催化剂改性的方法，研究海水制氢难题。
该方法，也是业界主流的攻关方向。
但近两个月时间。
实验室主任李明湖，决定跳出传统的思维模式，从原理上彻底创新，换个方向研究海水制氢。
抱着试试看的心态。
他们便跟着李明湖的思路研究。
那天，李主任突然灵光一闪，提出利用多孔隔膜水蒸发电解海水制氢。
多孔隔膜的孔径是在0.1-100微米之间，只允许电解液吸收的水蒸气通过，然后电解槽的阳极吸出氧气，阴极吸出氢气。
同时，他以分子扩散、界面相平衡等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。
在科研领域。
从1到100其实不难，难的是从0到1。
李明湖的思路，点醒了整个科研团队。
他们顺着思路，先是用多孔隔膜水蒸发技术，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。
接着，众人合力研制出全球首套400升/小时海水原位直接电解制氢技术与装备，用海水风电的方式，进行相关试验。
试验结果，大获成功！
刘洲看向李明湖，问道：“李主任，这种海水制氢方式，成本多少？”
“制1立方米氢气，跟风电价格有关。”
李明湖直言道：“海水直接制氢，能直接对接海上风电等可再生能源，极具经济潜力。
且无需海水淡化过程，无需额外催化剂工程，无需海水泵送输运过程，无需海水污染处理过程，无需海水制氢设备平台。
当海上风电电价低于0.23元/度时，海水制氢成本与煤制氢+CCUS相比具有竞争优势。
当海上风电电价低于0.15元/度时，海水制氢与煤制灰氢相当。
当海上风电电价低于0.11元/度时，海水制氢成本将完全低于煤制灰氢成本。
随着我们的技术工艺不断更新迭代、海水制氢规模化和海上风电产业化。
制1立方米氢气，成本将低至0.3元以下，改变世界能源格局！”
“嘶~~”
刘洲听到这话，不禁倒吸一口冷气。
制1立方米氢气，未来成本将低至0.3元？
这也太便宜了吧！
按照这个趋势。
海水制氢，注定会掀起一场能源革命！
……
此时此刻。
李明湖显得意气风发。
随着他研发出电解制氢新技术。
用不了多久。
他的论文就能轰动整个学术界。
同时，他也能更进一步。
从洁净能源创新实验室主任，晋升为琴岛能源所副所长！
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