大連化物所開發的250千瓦級海水制氫聯產淡水裝置開車成功

近日，由大連化物所催化基礎國家重點實驗室能源與環境小分子催化研究中心（509組群）鄧德會研究員和劉艷廷副研究員團隊自主開發的250千瓦級海水制氫聯產淡水裝置完成建設并成功開車，為海水制氫聯產淡水新技術的進一步工業化應用提供基礎科學和工程技術支撐。

基于可再生能源的電解水制氫是實現綠色氫能經濟的重要途徑。由于淡水資源緊缺，海水制氫是未來氫能產業重點發展方向，海水制氫目前已成為全球研究的熱點。然而，復雜的海水成分導致海水制氫面臨諸多難題與挑戰，如催化劑性能差、膜堵塞、設備壽命短等，亟需發展以海水為原料的氫氣制備新技術與新設備。

2023年10月，鄧德會團隊以電解水產生的低品位廢熱作為海水低溫蒸餾制淡水的熱源，創建了廢熱回收與利用系統，將堿性電解水制氫與海水低溫淡化技術進行耦合集成，創新性地開發出海水制氫聯產淡水新技術，并建成了基于鎧甲催化劑的25千瓦級裝置，實現以海水為原料制備出高純氫氣并聯產淡水和高附加值濃海水。2023年12月，該成果通過了石化聯合會組織的科技成果評價，被認為達到國際領先水平。

為加快該技術的產業化應用，團隊在前期工作的基礎上，進一步優化了工藝過程和智能控制系統，并完成了系統放大效應考察，于8月底建成了250千瓦級海水制氫聯產淡水裝置并成功開車，目前裝置運行平穩，海水處理量600噸/年，氫氣產能40萬標方/年，氫氣純度≥99.999%，產生的淡水在滿足自身電解需求的基礎上，額外聯產淡水120噸/年，淡水鹽度≤40ppm，副產高附加值濃海水150噸/年。海水制氫聯產淡水技術工藝的成功放大，再次證明了該技術的先進性和可靠性，有望助力我國海洋經濟和氫能產業的綠色、高質量發展。

該工作得到國家自然科學基金、中國科學院B類先導專項“功能納米系統的精準構筑原理與測量”和“能源電催化的動態解析與智能設計”、遼寧濱海實驗室等項目的資助。（文/圖 朱培鑫、劉艷廷）