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我国科学家突破工业粗氢“一步变宝”技术,为氢能时代注入“中国智慧”

  近日,复旦大学与北京大学联合科研团队在《自然·能源》杂志上发表了一项重大突破性成果——成功研发出一种新型催化技术,首次实现了工业粗氢的直接分离与存储一体化。这一技术不仅解决了长期困扰全球能源领域的难题,也为我国氢能产业的高质量发展提供了强有力的技术支撑。

  工业粗氢是当前全球氢气供应的主要来源,全球每年生产超过9500万吨氢气,其中98%以上来自煤炭、天然气等化石能源的重整过程。然而,这些工业粗氢中通常含有大量一氧化碳和二氧化碳(统称COx),杂质含量高,难以直接用于氢燃料电池汽车等高端领域。传统提纯技术复杂、成本高昂,导致大量粗氢资源被浪费,无法实现高效利用。

  此次复旦大学未来能源高等研究院包信和院士、朱义峰研究员及北京大学马丁教授团队所研发的新型催化技术,核心在于设计了一种“聪明”的反相催化剂,能够精准“抓取”粗氢中的氢气分子进行反应,而对杂质COx则“视而不见”。当需要纯净氢气时,只需对这种“储氢液体”进行简单的催化反应,即可释放出纯度极高、完全不含COx杂质的氢气,满足严格的使用要求。

  该技术实现了三大关键突破:一是抗毒能力强,能够在含有高浓度COx的环境中稳定运行;二是流程革命性简化,将原本需要多步完成的分离与提纯过程合并为一步,大大降低了能耗和成本;三是产出价值高,盘活了大量原本难以利用的粗氢资源,为氢能产业的可持续发展提供了新的路径。

  马丁教授在接受采访时表示:“我们研发的‘吃粗粮’的催化剂,让工业粗氢中的氢气精准‘存’进液体,使用时再释放高纯氢,一步解决分离和储存两大世界性难题,盘活巨量粗氢资源,为加速清洁氢能时代的到来提供了强大的‘中国方案’。”

  这一成果的发表,标志着我国在氢能领域迈出了重要的一步。随着全球对清洁能源需求的不断增长,氢能作为未来能源体系的重要组成部分,正迎来前所未有的发展机遇。而此次技术突破,不仅有助于提升我国在氢能领域的国际竞争力,也将为全球能源转型和碳中和目标的实现贡献中国智慧和中国方案。

  值得一提的是,该技术的推广和应用前景广阔。目前,我国是全球最大的产氢国之一,每年贡献超过3300万吨氢气。其中,钢铁、化工等行业每年排放的含氢废气高达990万吨,这些“沉睡的宝藏”亟需被唤醒。通过这项技术,这些粗氢资源有望被高效转化,成为推动绿色低碳发展的新动力。

  未来,随着该技术的进一步优化和产业化落地,预计将在氢能产业链的多个环节发挥重要作用,包括氢气的高效制备、储运、加注以及终端应用等。同时,该技术也将为我国氢能产业的转型升级提供有力支撑,助力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

  我国科学家在工业粗氢“一步变宝”技术上的突破,不仅为氢能产业的发展开辟了新道路,也为全球能源转型提供了中国方案。这一成果的取得,充分体现了我国在基础科学研究和前沿技术开发方面的强大实力,彰显了科技创新在推动经济社会高质量发展中的关键作用。

  • 作者:佚名
  • 编辑:杨磊

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