中国科学家解决直接提取氢气和氧化镁的技术难题

中国的科学家解决了直接从海水中提取氢气和氧化镁的技术难题。这个技术被应用在海南大学海洋清洁能源创新团队的实验室里。海南大学海洋清洁能源创新团队联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所,成功攻克了这个难题。封苏阳解释说,他们这个系统与传统的电解水制氢不同,采用了一种全新的方法。为了确保设备正常运行,他们开发了一种特殊的电极材料。这种材料可以让氢氧根离子和镁离子分离,并让氢氧根离子和镁离子变成白色沉淀。这个白色沉淀可以进一步被提炼成高纯度的氢氧化镁,纯度达到99%。海南省海口市洋浦港未来可能会使用这些氢气作为清洁燃料。海南大学协同创新中心实验室里安装了一台银灰色的设备。这台设备大约半人高,正在平稳运行。它直接把天然海水接入系统中。这个设备不仅可以产生氢气还可以提取氧化镁。经过不断优化,这个系统已经连续稳定运行了超过5000个小时。中国科学院宁波材料技术与工程研究所也参与了这次研究工作。田新龙教授是海南大学海洋清洁能源创新团队的负责人。他指出过去被认为是废料的沉淀物现在变成了高价值的矿产资源。传统方法高度依赖纯净水制氢技术导致成本高。但是这个新方法不同。它不进行复杂的预处理步骤而是直接电解天然海水。这些天然海水被注入这个系统中时就开始了工作。 封苏阳介绍说以前行业里常采用先淡化后制氢的方法,但是这种方法工艺复杂设备成本高昂导致成本居高不下。田新龙教授看到了转机他提出了一个问题为什么要把镁离子赶走而不是收集起来?海水中镁离子储量是陆地的数万倍而氢氧化镁是阻燃剂和航天材料的重要原料市场价值较高为什么不利用这个资源呢?为了应对“结垢”问题他们开发了一种新型电极材料通过静电排斥力原理给电极穿上了一层“防护服”,使沉淀不能附着在电极表面从而有效避免系统瘫痪。 田新龙教授指出这种技术在常温天然海水中即可进行大大降低了工程应用的门槛。通过这种方法每生产1公斤氢气理论上可以联产约15公斤高纯度氢氧化镁提取镁产品收益基本可以覆盖制氢成本。从微小电极片到900平方厘米大尺寸电极从实验室展示到更大功率工程样机这些变化让这项技术逐渐从图纸走向现实。 未来他们将利用海上风电提供绿电“就地取材”直接电解海水产生的绿氢可以合成绿色甲醇为洋浦港的远洋船舶提供清洁动力而联产的高纯度氢氧化镁则有望在高端新材料产业链中发挥效用。