Как плавучая водородная ферма приблизила Китай к чистой возобновляемой энергии

Группа китайских исследователей продвинулась на шаг ближе в поисках чистой возобновляемой энергии, преобразовав морскую воду в водород и кислород.

Разработку морской платформы, которая использовала как ветровую, так и солнечную энергию в первой успешной попытке использовать морскую воду без необходимости опреснения, возглавил исследователь Се Хэпин из Шэньчжэньского университета и государственной Dongfang Electric Corporation.

Платформа, получившая название «Дунфу номер один», стоит на якоре в водах юго-восточного Китая у побережья провинции Фуцзянь и способна выдерживать высокие волны и порывы ветра до 8 баллов по шкале Бофорта.

У вас есть вопросы по самым важным темам и тенденциям со всего мира? Получите ответы с помощью SCMP Knowledge, нашей новой платформы тщательно подобранного контента с пояснениями, часто задаваемыми вопросами, анализом и инфографикой, предоставленными вам нашей отмеченной наградами командой.

«Он успешно завершил 10-дневную непрерывную работу во время своего первого запуска в мае, что ознаменовало многообещающее начало перспектив морского производства водорода с использованием возобновляемых источников энергии», — сообщило 3 июня государственное информационное агентство Синьхуа.

Платформа площадью 63 квадратных метра (678 квадратных футов) сочетает в себе систему производства водорода и стабильную систему энергоснабжения морского ветра. Объединив два компонента, исследователи создали экологически чистую плавучую ферму, которая электролизует морскую воду в водород, не создавая нежелательных побочных эффектов или загрязнения.

«Этот демонстрационный эксперимент не только подтвердил способность устройства противостоять помехам, но и позволил получить ценные данные. Проект является образцовым примером перехода от академических достижений к индустриализации», — говорится в отчете.

Команда Се – создатели технологии производства водорода, лежащей в основе платформы – впервые опубликовала статью об этом процессе в рецензируемом журнале Nature в ноябре.

С морской водой сложно работать из-за сложности ее состава. Он наполнен микроорганизмами и взвешенными частицами, что часто приводит к снижению эффективности электролиза и сокращению срока службы оборудования.

Предыдущие проекты, например, в Нидерландах и Германии, часто предполагали сначала опреснение морской воды, а затем использование пресной воды для производства водорода.

Но такой подход усложняет процесс: требуется обширное опреснительное оборудование и большие земельные ресурсы, что увеличивает как стоимость производства водорода, так и сложность реализации проекта.

С 1970-х годов ученые искали способы получения водорода путем прямого электролиза морской воды. Решение, предложенное командой Се, получило признание Министерства науки и технологий как одно из 10 лучших научных достижений Китая в 2022 году.

Тем временем Dongfang Electric Corporation помогла индустриализировать производство технологии, чтобы обеспечить стабильные поставки морской ветровой энергии. По словам исследователей, плавучая электролизная платформа, оснащенная ветряной турбиной мощностью 10 мегаватт и системой хранения энергии мощностью 28 киловатт, поддерживала производство водорода с почти 100-процентной эффективностью по Фарадею в течение 10 дней подряд.

Даже в этих условиях производительность и энергопотребление платформы оставались сопоставимыми с лабораторными условиями.

По словам ученых, после 10 дней работы в морской воде система по-прежнему сохраняла впечатляющий уровень отторжения ионов - более 99,99 процента, производя водород с чистотой не менее 99,9.

Более того, поскольку платформа не требует опреснения, она представляет собой экономически эффективную альтернативу существующему промышленному производству. Эта технология стоит всего 11,2 юаня (1,57 доллара США) за килограмм (2,2 фунта) водорода – намного меньше, чем текущая основная стоимость производства водорода из природного газа, которая колеблется от 20 до 24 юаней за килограмм.

Се сказал, что теперь команда постарается повысить масштаб своих достижений.

«Мы успешно интегрировали морскую возобновляемую энергию и добились электролиза морской воды без опреснения в реальном и сложном океане. Наша команда планирует разработать более эффективную систему производства водорода, которая сможет противостоять помехам, и способствовать ее индустриализации с глобальными компаниями», — сказал Се. .