近⽇,中国科学院⼤连化学物理研究所研究员邓德会和副研究员刘艳廷团队围绕近岸/离岸海上⻛电制氢的需求,研发出⼀项以海⽔为原料制备氢⽓联产淡⽔的新技术,并依托该技术完成了25千瓦级装置的测试验证。传统碱性电解⽔制氢的电能利⽤率⼀般为65%⾄80%,未能利⽤的电能转化为废热排放⾄环境中,造成了能源的严重浪费。
在该研究中,团队利⽤电解⽔产⽣的废热作为海⽔低温制淡⽔的热源,建⽴了废热回收系统,并与海⽔低温淡化技术进⾏集成耦合,研发出海⽔制氢联产淡⽔新技术。相⽐传统淡⽔电解⽔制氢,该技术省去了废热移除所必需的换热器单元,以及与之配套的冷却介质,减少了设备成本与能耗。在此基础上,团队基于⾃主研发的铠甲催化剂整体式电极,研制出25千瓦级海⽔制氢联产淡⽔装置。
运⾏结果显示,以海⽔为原料可实现⾼效电解⽔制氢联产淡⽔,氢⽓产能可达3吨/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,可额外联产淡⽔6吨/年。同时,相⽐传统淡⽔电解⽔制氢装置,可将碱性电解⽔制氢系统的电能利⽤率提⾼10%以上,证明了海⽔制氢联产淡⽔新技术的可⾏性与先进性。