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世界领先!石油或要变「白菜价」?中国新技术让国力再次飙升!

2024-10-29财经

大家都知道,石油作为一种特别重要的能源,因为国际关系和战争的缘故,价格一路往上涨。不过它的价格高低,和人们生活成本的各个方面都有关系。

得明白哈,石油的用途可不单单是当燃油呢,实际上它还能用来制造一些生活中必需的东西,像橡胶啦、润滑油之类的产品。正因为这样,石油是我们没办法不消费的东西呀。

不过呢,咱们国家的专家做了个实验,很有可能会让未来的石油价格狂跌,搞不好能跌到跟白菜价差不多呢。那到底是什么样的技术呀?这技术真能替代石油吗?

其实呢,石油价格的高低跟石油本身没啥太大关联啦,主要是咱国家发现了一种更便宜的替代品,那就是氢能源。

首先呢,氢能源燃烧起来特别干净,不像石油那样会产生污染物哦。并且呀,氢能源能在航天、发电等好多领域被应用呢。不过要达成这个理想呀,就必须得制取那种更简单的氢能啦。

好在中国有不少研究团队呢,在中国福建省兴化湾的海上风电场,中国东方电气集团和深圳大学以及四川大学的谢和平教授团队一起开展了一项很有里程碑意义的技术试验,那就是全球首次运用「海水无淡化原位直接电解制氢技术」。

虽然这名字挺长的,但这项技术取得成功,意味着全球在海水电解制氢技术方面有了重大突破,还破解了困扰世界半个多世纪的难题呢。

这项技术的关键意义就是,借助特殊设计的电极结构以及催化剂,在电解槽内部构建出一个电化学和物理力学相融合的屏障,这样就能把海水中的盐分和杂质分隔开,并且还能确保电流可以均匀地传导。

这样一来呢,阳极能产出高纯度、高压力且低温度的氧气,阴极则能产出高纯度、高压力且低温度的氢气,整个过程一点儿污染都没有,也不耗费淡水。

这就表示能够在海上搭建一体化的原位海水制氢的工厂啦,还能利用风能、太阳能这类可再生能源来给海水电解提供动力呢。

制氢的时候产生的氧气能释放到空气中,也能用于养殖业。在开放海域的海上制氢厂呢,不但能把海上的风力资源充分利用起来,还能避开人口密集的地方,这样就能降低安全方面的隐患啦。

据了解,谢和平团队在 2022 年 11 月于【自然】杂志公布了相关技术成果。这次海试里,设备能在 240 小时内稳定运行,产生的氢气纯度在 99.9%到 99.99%之间。

单看设备成本,不把税费啥的算进去,这设备每千瓦时成本大概 5000 元人民币,每度电成本差不多 6 分钱。要是企业既发电又制氢,每立方米氢气成本只要 3 到 4 毛钱,每千克氢气成本才 4 元人民币。

搞出低成本海水制氢技术,不但对推动我国能源产业转型升級有好处,还能提升我国在全球绿色经济体系里的地位。

随着技术渐渐成熟啦,成本也往下掉,低碳绿色氢能肯定能有很大的市场前景呢。现在各个国家都在提倡绿色发展的理念,要是商业化的低成本绿氢技术能用上,那全世界的能源革新就快啦,用不了多久就能实现啦。

其实海水制氢技术的研究能追溯到上世纪那会儿呢,那时候呀,丹麦风力技术集团跟法国能源公司一块儿合作,就开始去探寻利用那丰富的海水资源来生产清洁氢能的可能性啦。

他们寻思着通过电解海水来弄出氢气和氧气呢,可惜那会儿技术不太成熟,项目成本那叫一个高呀,经过几年的试验后就宣告失败啦,那丹麦公司也就这么倒闭啦。

接着,德国还有荷兰等国家都在积极推进海上风电制氢的计划呢,他们是希望借助海上那强劲的风力来发电,这样就能给电解海水提供足够的电力啦。不过挺可惜的,欧洲国家在海水制氢技术方面还没有获得重大的进展呢,要在工业规模上进行应用,那还是存在很大的阻碍呢。

其实制氢技术本身没啥难的,关键就在于怎样把成本降下来,达成大规模的商业化生产。

一直以来呀,海水制氢主要用的是间接制氢的办法呢,也就是先把海水给淡化喽,然后再进行电解制氢。这种办法的设备可复杂啦,花的钱也超级多。而且海水里有 90 多种化学元素呢,还有大量的杂质,这就会在电解过程中引发各种各样的技术问题哦。

间接制氢得先把海水淡化然后再进行电解,这肯定提升了制氢的成本。淡化海水得用到大量的淡水设备,还得耗费大量的能量,这些都是限制海水制氢大规模进行的关键问题。怎样跳出以往的思路,去找到具有划时代意义的新办法,成了各个国家科研人员摆脱当前困境的共同追求。

直到近些年,咱们国家的科研团队从一种特别的视角着手,顺利研发出了海水在原地直接进行电解来制取氢气的技术,能够直接借助海水电解去制取氢气,不需要提前把海水淡化。

这突破性技术把海水本身的压强属性给好好利用了,还省去了好多淡化环节呢,不但节省了设备和土地的成本,也让制氢成本大幅度降低啦。

最要紧的是,这套装置在深圳湾开展了为期 3200 小时的连续运行测试啦,系统运行得很平稳呢,关键指标也都达到预期啦,这就验证了技术的先进性和稳定性呀。

这就意味着未来很有可能在海上风电场那儿直接建设大规模的海水直接电解制氢工厂,凭借可再生的风能资源大量制取绿色氢能。

得明白哈,氢气当作一种能源那可是潜力巨大呢。它燃烧之后产生的能量呀,可比同等质量的石油多 3 倍呢,比煤炭还多 4 倍嘞。

与此同时呀,氢能的能量转换效率那可是超高的呢。石油燃烧之后呀,也就只有 30%到 40%的能量能转化成我们需要的动能或者电能啦,可氢气经过燃料电池之后呢,能达到 90%的能量转化效率哦。

另外哈,氢能源那是更安全更环保呢。氢气它不会排放出温室气体,也就不会给大气带来污染啦。像石油这类燃料在燃烧的时候,会产生好多好多的二氧化碳、二氧化硫之类的污染物质呢。

要知道啊,这技术不单能用于海水,对淡水、生活废水之类的也都适用呢,特别适合在我国西北那些电力比较富余且电价便宜的地方大规模使用。

不管咋说呀,随着商业化的进程不断推进,氢能源有希望逐渐替代石油,成为新的主导能源呢,能推动世界能源产业进行转型升级,迈向一个更清洁、高效且可持续的未来。各个国家得加大科研方面的投入,积极开展国际间的合作,一起推进氢能源技术的创新,给人类创造出美好的生活环境哟。