读特客户端·深圳新闻网2022年12月1日讯（记者 何亚南 边健）11月30日，谢和平院士与他指导的深圳大学/四川大学博士团队以深圳大学为第一单位在《Nature》上发表了题为“A membrane-based seawater electrolyser for hydrogen generation”的研究成果，该研究破解了海水直接电解制氢半世纪难题，有望形成中国原创的“海洋绿氢”全球新兴战略产业。

谢和平院士提出了从物理力学与电化学相结合的全新思路，破解海水直接电解制氢面临的难题与挑战，从而创造性地开创了海水无淡化原位直接电解制氢新原理与技术。该成果通过将分子扩散、界面相平衡等物理力学过程与电化学反应巧妙结合，建立了相变迁移驱动的海水直接电解制氢理论模型，揭示了微米级气隙通路下界面压力差对海水自发相变传质的影响机制，形成了电化学反应协同海水迁移的动态自调节稳定电解制氢方法，破解了有害腐蚀性这一困扰海水电解制氢领域的半世纪难题。

与此同时，谢和平院士团队研制了全球首套400L/h海水原位直接电解制氢技术与装备，在深圳湾海水中连续运行超3200小时，在海水中实现了稳定和规模化制氢过程。此外，该研究团队还进一步开发了酸性和碱性固态凝胶电解质，以表明相变迁移策略适配不同电解质材料，并有望伴随PEM和AEM电解技术迭代发展。据悉，该原理技术可探索推广到多元化水资源（如河水、废水、盐湖等）直接原位制氢，为资源富集浓缩与能源生产提供多效利用新思路。

《Nature》审稿人对该研究给予高度评价：“这项工作提供了一种有吸引力的策略，可以将非饮用水用于社会和生态中可持续燃料的生产，我认为这是一个重大突破！”

“海水无淡化原位直接电解制氢”融汇多学科理论，是我国自主研发的原创性原理与技术突破，开辟了全球海水制氢的全新路径；该技术可集“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，有望形成无淡化、无额外催化剂工程、无海水输运、无污染处理的原位海水直接电解制氢全新模式，真正意义上将取之不尽的“海水资源”转化为“海水能源”。

该技术未来可构建与海上可再生能源相结合的一体化原位海水制氢工厂，有望成为深远海可再生电力大规模开发的破局关键，加速推进形成多能互补的中国原创“海洋绿氢”全球新兴战略产业。

（深圳大学供图）