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电解海水制氢与非金属输氢管道项目顺利通过中期评审

2023-11-04

2023年11月3日,东海实验室预研项目“高效风电直驱电解海水制氢系统构建关键技术”和“海洋非金属输氢管道材料氢相容性测试评价方法及装备研制”中期评审会在杭州召开。来自国家知识产权局、浙江工业大学、浙江理工大学、浙江省特种设备科学研究院等单位的6位专家作为评审专家组成员出席了会议。专家组听取了项目组的工作进展和阶段性成果汇报,审阅了相关资料和技术文件。

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图1. “高效风电直驱电解海水制氢系统构建关键技术”项目汇报

电催化海水裂解制氢,已被视为改变能源危机以及实现可持续氢能发展的重要手段。目前,贵金属铂基材料是具有最高催化活性的产氢电催化剂,但是贵金属高昂成本和储量稀少极大地限制了其大规模实际应用。迫切需要构建具有特殊微观结构和高比例暴露活性位点的新型过渡金属镍基电催化剂,开发电解海水原型反应器,提高其电催化海水裂解制氢的活性。

管道输送是氢能大规模、长距离输运最经济可行的技术手段,也是未来氢能基础设施建设的发展重点。柔性高压输氢管道具有耐腐蚀、抗震、柔性好、寿命长等优势,成为世界各国竞先研发的发展方向。海洋非金属输氢管道面临复杂载荷、恶劣环境与高压氢气耦合作用,管道失效模式与损伤机制尚不明确,因此开展非金属输氢管道材料氢相容性测试评价方法及装备研制具有关键的意义。

图2. “海洋非金属输氢管道材料氢相容性测试评价方法及装备研制”项目汇报

项目组从项目概况、阶段性研究进展、已形成的阶段性成果、下阶段研究计划等方面对两个项目的执行情况作了详实汇报。目前已经完成了新型海水电解制氢/氧多层级、超亲水疏气过渡金属基催化剂及膜电极的开发与宏量合成,形成了高能效催化剂的结构调控与高致性宏量制备技术,有效地改善了电解海水制氢性能;建立并完善了电解池内部质-热-电传递的数学模型和技术方案,形成了整套低成本、高能量效率、长寿命电解海水制氢的关键技术。开展了非金属输氢管道材料氢渗透性测试、氢致损伤分析以及非金属输氢管道氢渗透测试装置研发工作,为后续非金属输氢管道氢渗透性测试及装备制造提供了重要的基础数据、模型方法和测试设备支撑。

评审专家组就两个项目的执行情况进行了认真质询和讨论,认为项目中期进展符合项目进度要求,项目组下阶段研究计划合理,思路清晰,预期能够按时完成任务书的研究内容。同时,建议项目组对照任务书完成后续工作,并及时总结研究工作,形成亮点成果。

本次中期评审会为两个项目的按时推进、确保完成任务书规定的各项研究内容和考核指标、提高项目成果质量奠定了坚实的基础。在接下来的工作中,项目组将继续构建理论分析模型、开展测试试验,考察催化材料表面的活性位点及吸附态水分子的反应动力学行为,建立材料结构与催化性能之间的构效关系,阐述电催化海水裂解制氢的反应机理,探明海洋非金属输氢管材的耐压性能、氢渗透性能以及氢致失效模式,进而建立非金属输氢管道耐压性能与氢渗漏性能的测试与评价方法,推进两个项目的顺利验收。

图3. 中期评审会合影




供稿:姚日雾

编辑:史小巧

审核:陈志平、施建峰

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