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        主題:看了CCTV2《謝和平院士:探秘海水直接制氫》有些疑惑? 2023/12/27 15:25:59  
         大眾創(chuàng)業(yè)
       
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      1 
      看了CCTV2《謝和平院士:探秘海水直接制氫》有些疑惑?
           
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           看了12月24日CCTV2經(jīng)濟(jì)大講堂《謝和平院士:探秘海水直接制氫》的節(jié)目,產(chǎn)生了一些疑惑:
          
           1、這個(gè)技術(shù)本質(zhì)是“電解水制氫”是早已成熟的技術(shù)。海水因?yàn)槌煞謴?fù)雜,對電解設(shè)備腐蝕性強(qiáng),所以海水電解制氫是半個(gè)世紀(jì)以來的工程難題。謝和平院士團(tuán)隊(duì)搞的海水直接制氫技術(shù),核心方案是用過濾膜排除海水中的各類雜質(zhì)(只能透過水分子)獲得類似純水,用低電價(jià)的海上綠電(風(fēng)電、光伏、潮汐電等)進(jìn)行電解水制氫。這,有先進(jìn)性或者說技術(shù)壁壘嗎?也許是節(jié)目有保密沒講清楚、也許是我認(rèn)知水平不夠,沒感覺到。
          
           2、關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于如何提純海水?
           所謂海水直接制氫,也不是真正直接,按節(jié)目中介紹,實(shí)驗(yàn)裝置基本思路是利用海水與電解液槽的界面高低差~產(chǎn)生壓力,加上電解液溶液(硫酸等)與海水濃度差~產(chǎn)生滲透壓力和擴(kuò)散力,電解槽與海水池之前用透水膜隔開,隔膜孔隙只允許水汽通過,使電解槽內(nèi)只吸收海水中透過來的水分子,從而將海水中的雜質(zhì)等排除在外,這種隔膜被叫做水汽傳質(zhì)層。
           介紹說,這項(xiàng)技術(shù)是把物理力學(xué)和電化學(xué)結(jié)合了起來,集成到了一個(gè)裝置中,實(shí)現(xiàn)了原位海水制氫。通過將分子擴(kuò)散、界面相平衡等物理力學(xué)過程與電化學(xué)反應(yīng)巧妙結(jié)合,建立了相變遷移驅(qū)動的海水直接電解制氫理論模型,實(shí)現(xiàn)了無淡化過程、無副反應(yīng)、無額外能耗的海水原位直接電解高效制氫原理與技術(shù)重大原創(chuàng)突破。
           看這期節(jié)目時(shí),我最大的感受就是“這個(gè)膜可能很厲害!”,但謝和平院士介紹說:這就是普通膜,膜不是最重要的(節(jié)目第20-21分鐘)。
           用膜過濾獲得純水,這個(gè)靈感節(jié)目中介紹是謝和平院士另外一個(gè)項(xiàng)目“巖土五保采樣”把地下采樣的巖土用保鮮膜原位封裝,結(jié)果過了幾天發(fā)現(xiàn)樣品重量減少了零點(diǎn)幾克,分析是巖土里的水份減少,此取樣項(xiàng)目失敗。但這個(gè)透水膜的概念可以應(yīng)用到海水提純制氫。
          
           海水用膜過濾電解水制氫,這個(gè)原理和技術(shù)實(shí)驗(yàn)~其實(shí)不需要院士和博士們出馬,一本院校的理科生綽綽有余,海淀6小強(qiáng)的高中生在老師指導(dǎo)下也可以做。這里的核心不是制氫技術(shù),而是生產(chǎn)過程安全控制,畢竟氫氣是易爆品,別實(shí)驗(yàn)搞出爆炸危險(xiǎn)。當(dāng)然,把技術(shù)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),落地到大裝備生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試,這是需要專業(yè)企業(yè)參與,大中學(xué)生干不了。
          
          
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           3、謝和平院士介紹說,海水直接制氫可以形成“中國制造、中國裝備的全球產(chǎn)業(yè)鏈,開辟新賽道”。這套海水電解制氫裝備的生產(chǎn)制造(膜+電解槽)技術(shù)難度恐怕遠(yuǎn)低于生產(chǎn)光伏發(fā)電設(shè)備和風(fēng)電設(shè)備,要想形成“中國制造、中國裝備的全球產(chǎn)業(yè)鏈”恐怕靠的不是技術(shù)壁壘,而是中國工業(yè)化成本低的優(yōu)勢。
          
           4、按照節(jié)目中謝和平院士團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù):5度電生產(chǎn)90克氫氣;2立方海水池3200小時(shí)生產(chǎn)110公斤氫氣;可以換算為:每小時(shí)每立方生產(chǎn)0.01735公斤,若擴(kuò)大1500倍X24小時(shí)生產(chǎn)=日產(chǎn)624公斤。勉強(qiáng)夠鄭州一座加氫站的日銷量。
           按照節(jié)目中謝和平院士團(tuán)隊(duì)與東方電氣合作海試數(shù)據(jù):海上平臺(福州晚報(bào)20230603第15228期 A02版介紹該平臺數(shù)據(jù):9米×7米×3.5米)連續(xù)10天穩(wěn)定生產(chǎn)共產(chǎn)出26公斤氫氣,可以換算為這條船每天生產(chǎn)2.6公斤,如果要滿足一座加氫站平均日銷600公斤的量,需要230條這樣的船,或者說船體需要擴(kuò)大200多倍!面積類似航母。
          
           經(jīng)濟(jì)性是否經(jīng)得起市場考驗(yàn)?
          
           5、節(jié)目中謝和平院士介紹:海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)還能應(yīng)用于處理工業(yè)廢水、火電廠廢水、城市生活廢水等領(lǐng)域。可以把這種電解制氫技術(shù)應(yīng)用于廢水轉(zhuǎn)化為氫氣。我估計(jì)對過濾膜的消耗量會很大,經(jīng)常要更換膜,否則透水效率降低。
          
           6、節(jié)目中謝和平院士說:海水制氫消耗了海水,可以減少全球變暖帶來的海平面上升……聽到這句的時(shí)候,腦袋Duang,一個(gè)黑人問號。
           全球變暖帶來海平面上升的原因主要是2個(gè):一是大陸冰蓋和冰川消融,由固態(tài)存儲變?yōu)橐簯B(tài)溶進(jìn)大海,二是海水體積的熱膨脹。
           不用說電解海水制氫這點(diǎn)消耗量,對于占地球70%面積的大海而言,九牛一毛都算不上,滄海一粟而已。且氫氣燃耗這個(gè)過程會向大氣釋放熱量,燃耗之后產(chǎn)物又變?yōu)樗M(jìn)入地球水循環(huán)系統(tǒng),水量是不會被減少消失的。
          
          
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           ……
          
           盡管我看完《探秘海水直接制氫》節(jié)目有一些疑惑,質(zhì)疑技術(shù)壁壘低(很容易仿制)等,但是,該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)集“海上風(fēng)電等可再生能源利用+海水資源利用+氫能生產(chǎn)”為一體,是海水電解制氫的一個(gè)模式,這不可否認(rèn)!
          
           將取之不盡的“海水資源”轉(zhuǎn)化為“海水能源”,各個(gè)國家還會繼續(xù)探索,技術(shù)還會不斷進(jìn)步。
          
          
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           我認(rèn)為海水制氫應(yīng)該走的商業(yè)化路徑:
          
           1、可構(gòu)建與海上可再生發(fā)電(海上風(fēng)電、光伏、潮汐能等)相結(jié)合的一體化海水制氫工廠,這個(gè)制氫工廠應(yīng)該是大型的、海岸陸基的。
          
           為什么建大型工廠?因?yàn)橹挥写笮筒拍芙档途C合運(yùn)維成本,產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng),才可能成為海上可再生電力大規(guī)模開發(fā)的調(diào)峰與儲能配套項(xiàng)目,起到類似“抽水蓄能發(fā)電站”的作用,成為海上綠電破局關(guān)鍵,加速推進(jìn)形成多能互補(bǔ)的“海洋綠電+綠氫”戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。
          
           為什么工廠要建在近岸陸基上?因?yàn)榻恫簧婕半娏秃K倪h(yuǎn)程輸送,其中電解槽可以建在低于海平面之下,利用重力引水;與電站共用變配電站。只有陸基才能支持大型工廠、安全穩(wěn)定性也更高。建一些小船裝配上制氫設(shè)備,這個(gè)小打小鬧,缺乏應(yīng)用價(jià)值。建設(shè)大型船舶或海上平臺,本身建設(shè)及維護(hù)成本巨大,且安全性比不上陸基。
          
           2、可與核電站合作。
           中國的核電站全部建在沿海地帶,核電本身也算是綠電且也有消納問題,更重要的是核電站運(yùn)行冷卻塔每天要排放大量水蒸氣,這其實(shí)就是淡水。收集利用這個(gè)淡水來制氫,可能效率高于“過濾膜”。
          
          
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           又見公知的良心拷問: 為什么科技創(chuàng)新總是出現(xiàn)在美國?
          
           《中國新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新經(jīng)營》高級研修班
          
           《北京日報(bào)》社評:失敗也比中國強(qiáng)?星艦炸出多少嘴炮黨
          
           數(shù)據(jù)解讀:中國與美國電力狀況對比
          
           碳中和將重塑世界產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)格局!
          
          
      [本貼被作者本人于2023/12/27 15:54:27編輯過]     
      2023/12/27 15:25:59
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