科大研海水电解制氢 有效截盐防设备老化

更新时间:20:28 2026-10-05 HKT
发布时间:20:28 2026-10-05 HKT

氢能是业界公认的洁净绿色能源,不过传统电解制氢技术,须依赖高品质纯水,对淡水资源短缺的地区成为一大难题。科技大学联合美国亚利桑那州立大学及理工大学的研究团队,结合「渗透膜蒸馏」与「碱性水电解」两大技术,以海水制氢,系统对主要海水成分的截留率超过99%,并持续运行达500小时,大幅提升海水转化效率,成果已刊登国际权威期刊《自然通讯》和获研资局主题研究计划支持。

科技大学联合美国亚利桑那州立大学及理工大学的研究团队,结合「渗透膜蒸馏」与「碱性水电解」两大技术。科大提供
科技大学联合美国亚利桑那州立大学及理工大学的研究团队,结合「渗透膜蒸馏」与「碱性水电解」两大技术。科大提供
系统的「热协同」设计,令「制水」与「热管理」两个过程相互配合,提升海水转化效率。科大提供
系统的「热协同」设计,令「制水」与「热管理」两个过程相互配合,提升海水转化效率。科大提供

「热协同」设计回收热能

传统电解制氢高度依赖优质纯水,让不少缺水地区难以发展绿色氢能。虽然海水资源充足,是理想的替代水源,但当中的盐分与杂质,容易引发不良反应,加速电解设备薄膜与催化材料老化,因此无法直接利用海水电解制氢。科大研究团队联同其他大学,利用「渗透膜蒸馏」和「碱性水电解」技术,从海水中提炼纯水,阻隔海水盐分与杂质进入电解设备。系统可采用成熟的碱性水电解工艺,彻底避免设备接触海水污染物,解决设备损耗老化的问题。

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与传统技术相比,新系统最大特色是「热协同」设计。团队回收了电解制氢过程中产生的多余热能,供海水蒸馏提纯使用,同时海水制水的过程亦能带走电解设备的废热,助设备恒温散热。让「纯水制备」与「设备热管理」互相配合,提升海水转化效率。

助缺水地区发展绿色氢能

研究团队采用真实海水进行实测,发现系统对海水盐分及杂质的截留率超过 99%,设备可连续稳定运行长达 500 小时。不仅电能利用效率极佳,生产出的氢气、氧气纯度同样突破99%,证明技术具备长期稳定运行的实用价值。

科大土木及环境工程学系教授商启表示,研究善用电解制氢产生的废热制备纯水,把原本而排走的废热能转化为可用资源,展示了海水制氢、海水淡化与设备热管理三合一整合,为沿海及淡水匮乏地区发展绿色氢能,提供了全新的可行方案与重要参考。研究团队未来会扩大应用范围,测试实际运行表现,评估系统大规模制氢的可行性。

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本报记者