在中国海南省海口市,坐落着海南大学协同创新中心,这是海南大学的海洋清洁能源创新团队,由田新龙教授领导,他们正通过与中国科学院宁波材料技术与工程研究所的合作,探索一种新技术。这个团队最近取得了突破性进展,他们成功地把海水直接转化为氢气和高纯度氢氧化镁,这个过程被称为“一电两用、一水双收”。相关成果发表在国际期刊《自然·通讯》上。这个技术给全球的绿氢生产带来了希望,解决了生产成本高昂和淡水资源消耗大的问题。传统的电解水技术需要高纯度的淡水,而这个技术直接使用天然海水。田新龙教授提到,过去氢气是主角,杂质是废料。但现在他们把这些废料变成了高附加值的矿产资源。这项技术利用天然海水,通过电极产生氢气和氢氧化镁。田新龙说:“海水中镁离子储量是陆地的数万倍,而氢氧化镁是阻燃剂、航天材料的重要原料。”这个团队花了4年时间研发出一种新型电极材料来解决电解过程中电极表面结垢的问题。封苏阳解释说:“在铂电极表面添加特定碘离子利用静电排斥力原理给电极穿上防护服。” 这样可以让氢氧化镁远离电极表面,自动脱落沉淀下来。这个样机已经连续稳定运行超过5000个小时,在实验室中他们展示了纯度达到99%以上的白色氢氧化镁粉末。田新龙教授估算:“每生产1公斤氢气可以联产约15公斤高纯度氢氧化镁。”通过提取这些镁产品所带来的收益基本可以覆盖制氢成本。另外一个显著特点是这项技术可以在常温下进行,大大降低了工程应用门槛。 这个团队还计划利用海上风电提供绿电来直接电解洋浦港附近海域的天然海水。制取的绿氢可以用于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作用。