这项研究,系统研究了不同海水组分(深圳湾、兴化湾)浓度变化导致的界面蒸气压差差异,阐明了浓度动态变化下相变迁移过程的自调控自适应机制首次揭示了在不同海浪波形(恒流、乱流等)、波高、波宽条件下的相变迁移过程规律与影响机制,表明了在海浪一定程度冲击下有利于防止界面浓度极化从而提升相变传质效果,基于界面传质面积动态变化规律建立了真实海浪波动下的相变迁移海水制氢理论模型,并在实验室模拟海洋环境下实现了500小时以上稳定性,未发生催化剂腐蚀、毒性和腐蚀性,充分验证了电解系统、防水透气层等核心关键部件在复杂环境下的耐受性与抵御能力。

       谢和平团队与东方电气联合设计研制了1.2 Nm3/h海上可再生能源海水无淡化原位直接电解制氢漂浮平台,在福建省兴化湾3-8级大风、0.3-0.9米海浪干扰下,首次与海上风电直接对接,连续稳定运行10天,海水杂质离子阻隔率高达99.99%以上,制氢纯度达到99.9%-99.99%,验证了自主研发的全球首套海水直接制氢装备的可靠性与并联式运行的可行性首次构建了与再生能源相结合的一体化海水直接制氢全新模式,有望打造全球海上可再生能源直接海水制氢新赛道。

      谢和平团队通过将分子扩散、界面相平衡等物理力学过程与电化学反应结合,开创了海水原位直接电解制氢全新原理与技术,建立了气液界面相变自迁移自驱动的海水直接电解制氢理论方法形成了界面压力差海水自发相变传质的力学驱动机制,实现了无额外能耗的电化学反应协同海水迁移的动态自调节稳定海水直接电解制氢。自主研制的386 L/h H2原理样机在深圳湾海水中稳定制氢超3200小时,全面解决了多年困扰科技界和产业界的难题。

2024-06-23 07:50:03 作者更新了以下内容

针对海洋大气区异型钢结构的腐蚀防控难题、海工钢筋混凝土的腐蚀防控难题,侯保荣率团队研发出了氧化聚合包覆防腐技术(OTC)、柔韧性钢筋混凝土涂层防腐技术(FCC)等一系列成果,填补了国内技术空白,并实现产业化。 这些成果在110余项重大工程中得到成功应用,创造了巨大的经济效益与社会效益。

6月20日,第二十二届“海创会”,侯保荣院士与东方电气集团共建的大型海上风电塔筒防腐材料项目等一批创新成果亮相。

2024-06-23 18:05:01 作者更新了以下内容

2024-06-20 能景EnerScen【技术|海水直接制氢的那些挑战和创新】

以谢和平团队的海水制氢电解槽为例。其类似于在碱性电解槽外包裹了一层海水净化膜。膜内为碱性电解液,以及传统碱性电解槽的核心零部件,有镍电极、隔膜等部分。膜外为海水,通过聚四氟乙烯膜(类似于渗透膜)与碱性电解液隔开。由于海水浓度低于碱性电解液,在两者之间的蒸汽压力差(类似于浓度差)驱动下,海水中的水会自动挥发到碱性电解液中,而海水中的离子、杂质等仍留在膜另一侧的海水中。

能景研究认为,“海水净化/制氢一体化”模式,或将更快实现海水直接制氢产业化突破。“海水净化/制氢一体化”模式结合了“间接海水制氢”和碱性电解槽的优点,绕开了对耐海水环境的电极材料等的硬性需求。其应用转化的速度,取决于工程化应用转化的速度,如膜材料优选、结构进一步优化、耐久性测试等。

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