近日，由我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心（509组群）邓德会研究员和刘艳廷副研究员团队自主开发的250千瓦级海水制氢联产淡水装置完成建设并成功开车，为海水制氢联产淡水新技术的进一步工业化应用提供基础科学和工程技术支撑。
基于可再生能源的电解水制氢是实现绿色氢能经济的重要途径。由于淡水资源紧缺，海水制氢是未来氢能产业重点发展方向，海水制氢目前已成为全球研究的热点。然而，复杂的海水成分导致海水制氢面临诸多难题与挑战，如催化剂性能差、膜堵塞、设备寿命短等，亟需发展以海水为原料的氢气制备新技术与新设备。
2023年10月，邓德会团队以电解水产生的低品位废热作为海水低温蒸馏制淡水的热源，创建了废热回收与利用系统，将碱性电解水制氢与海水低温淡化技术进行耦合集成，创新性地开发出海水制氢联产淡水新技术，并建成了基于铠甲催化剂的25千瓦级装置，实现以海水为原料制备出高纯氢气并联产淡水和高附加值浓海水。2023年12月，该成果通过了石化联合会组织的科技成果评价，被认为达到国际领先水平。
为加快该技术的产业化应用，团队在前期工作的基础上，进一步优化了工艺过程和智能控制系统，并完成了系统放大效应考察，于8月底建成了250千瓦级海水制氢联产淡水装置并成功开车，目前装置运行平稳，海水处理量600吨/年，氢气产能40万标方/年，氢气纯度≥99.999%，产生的淡水在满足自身电解需求的基础上，额外联产淡水120吨/年，淡水盐度≤40ppm，副产高附加值浓海水150吨/年。海水制氢联产淡水技术工艺的成功放大，再次证明了该技术的先进性和可靠性，有望助力我国海洋经济和氢能产业的绿色、高质量发展。
该工作得到国家自然科学基金、中国科学院B类先导专项“功能纳米系统的精准构筑原理与测量”和“能源电催化的动态解析与智能设计”、辽宁滨海实验室等项目的资助。（文/图 朱培鑫、刘艳廷）
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