氢能科学与工程(从海洋氢能到海水提锂)
“针对深海探索、深海采矿、深海钻探、深海装备维护和救援等,核能动力是最理想的能源。”作为中国工程院院士,中国核动力研究设计院研究员级高级工程师、博士生导师,于俊崇26日在沪上举行的“海洋装备动力能源变革”国际工程科技战略高端论坛上,分析了全球核动力和海洋核动力的技术发展和应用,对未来海洋核动力发展过程的战略和技术问题提出了自己的思考。
海洋是地球上最大的活跃碳库,是实现“双碳”目标的重要领域。海洋装备是一切海洋活动的基础,减碳降碳新装备的创新和研发正成为未来20年全球海洋装备竞争的重点领域,而动力能源变革则是其必然选择与核心挑战。此次国际工程科技战略高端论坛暨第二届海洋装备发展战略论坛由中国工程院主办,其机械与运载工程学部及能源与矿业工程学部、上海交通大学和中国船舶集团科技委承办,包括40余位院士在内,来自中国、美国、英国、澳大利亚、日本、丹麦、奥地利等7个国家高校院所及企业高层专家,通过线上线下相结合的方式参加了7个平行论坛。
解放日报·上观新闻记者了解到,核动力用于海洋始于1954年,首先是军用,核潜艇、核巡洋舰、核动力航母、核动力破冰船应运而生。作为民用,上世纪60年代起,美国、西德、日本都曾建造过核商船。美国和俄罗斯还建造了海上浮动核电站。
于俊崇院士认为,时间进入21世纪,人类向海洋索取过程中,对核能的需求越来越强烈,深海探索、深海采矿、深海钻探、深海装备维护和救援等等,核动力是最理想能源。核能动力技术经过了不断探索、发展,目前证明压水型反应堆是最好堆型,一体化、紧凑式装置结构,最符合海洋动力的环境特点。他表示,海洋核动力较陆地固定式核电站,不仅仅要求紧凑,还要求有更高的可靠性和智能化水平。
值得注意的,还有海洋氢能。根据中国氢能联盟和能源转型委员会的预测,作为清洁能源,氢气消费总量在未来几十年里将会快速增长。在化工、钢铁、水泥、交通、航运领域发挥更大作用。国际上氢能产业发展势头强劲,全球有超过200个已宣布的氢能项目。
解放日报·上观新闻记者了解到,在国内,中船第七一八研究所1966年建所以来,一直从事水电解制氢技术研究,发展历史悠久,实现多个全球首台套水电解制氢装备,目前市场占有率超过50%;同时,碱性电解水制氢技术国际领先,各种制氢技术门类齐全,成为集制、储、加于一体的氢能系统方案提供商和装备供应商。
中国船舶第七一八研究所所长李俊华对海洋氢能与绿氢制备进行了展望,他表示,海洋氢能将聚焦海洋氢能核心技术研发和先进装备制造,以中远海可再生能源开发利用为目标,以建设海上能源综合供给平台为路径,分阶段实现氢能绿色生产、规模储运和转化、高效利用相关海洋装备和系统设备的研制与示范应用,推动海洋氢能产业向规模化、商业化迈进。“下一步,计划从前沿技术研究、全产业链成本控制、大型可再生能源制氢示范等多方面开展工作。”他建议开展海上能源岛相关示范,验证海上分布式能源供给系统。
此外,大海里,还有“锂”。上海交通大学人工智能研究院首席顾问、上海市数字医学创新中心学术委员会常务副主任李仁涵教授指出,中国新能源安全问题之一是锂资源不足,自给率低。他分析海水提锂战略意义和经济价值,认为海洋中锂资源储量巨大,海水提锂技术突破有可能实现中国锂资源自主可控,成为海洋经济新的增长点。上海交大黄震院士主张在碳中和愿景下实现能源转型与船海动力能源变革,他表示从绿电制取的可再生燃料氨、甲醇、二甲醚等在船海动力方面具有应用前景,可为船海动力低碳和零碳发展提供全新解决方案。
题图来源:视觉中国 图片编辑:邵竞
本文内图来源:受访高校
来源:作者:徐瑞哲
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