科技日报记者 罗云鹏
6月22日，记者从深圳大学获悉，中国工程院院士、深圳大学教授谢和平团队与东方电气集团团队合作，首次实现海上风电可再生能源和海水直接电解制氢一体化，并在大海中利用海上风电驱动海水制氢。相关研究成果6月21日发表于《自然·通讯》。
全球首个海上风电海水无淡化原位直接电解制氢平台。科研团队供图
海洋是地球上最大的“氢矿”。然而，海水成分复杂，且含有大量微生物和悬浮颗粒，在其中制氢存在腐蚀性、催化剂失活、电解效率低等诸多技术挑战。
该团队基于2022年11月在《自然》发表的“海水直接电解制氢全新原理”，构建出真实大海不可控海洋波动环境下海水直接制氢全新路径与技术，并系统研究不同海水组分（广东省深圳湾、福建省兴化湾）浓度变化所导致界面蒸气压差差异，阐明浓度动态变化下相变迁移过程的自调控自适应机制。
同时，科研团队通过建立真实海浪波动下的相变迁移海水无淡化原位直接制氢理论模型，在实验室模拟海洋环境下实现500小时以上稳定性。
波动环境下相变迁移海水直接电解制氢研究。科研团队供图
为进一步验证实验室模拟环境可行性可靠性，科研团队设计研制出1.2标准立方米/小时海上可再生能源海水无淡化原位直接电解制氢漂浮平台，并在兴化湾3级至8级大风、0.3米至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%至99.99%区间。
真实大海环境下（福建省兴化湾）海水直接制氢可靠性和稳定性。科研团队供图
据悉，未来该技术的推广应用将开辟集“海上风电等可再生能源利用-海水资源利用-氢能生产”为一体的全新海洋绿氢产业体系，有望形成海水无淡化、无额外催化剂工程、海水无输运、无污染处理的无额外能耗原位海水直接电解制氢全新模式，将取之不尽的“海水资源”转化为“海水能源”。
