怀柔科学城加快重大科技设施集群建设,不识入
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海水制氢:重启蓝色能源的传说
知否,知否,不识入侵物种“让人愁”
怀柔科学城加快重大科技设施集群建设

电解水,将水分解成氢和氧,是一个简单而历史悠久的想法。现有电解水的技术大都基于纯水,而超过95%的地球水资源——海水少有关注。

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本报讯 3月25日,2019年怀柔科学城工作要点向社会发布。据悉,今年怀柔科学城将重点推进重大科技设施集群建设、吸引培育创新主体和创新要素等9项工作。

近日,北京化工大学、美国斯坦福大学等合作在美国《国家科学院院刊》上发表题为“太阳能驱动的、持续稳定的海水分解制氢”的研究论文,展示了一种通过微纳结构化电极电解海水制氢的新方法,并且在工业电解电流密度下具有长达上千小时的稳定性。

根据相关规划,北京怀柔科学城将面向世界科技前沿和国家重大需求,建设世界级原始创新承载区和开放科研平台,引导和推动高端创新资源要素加快集聚,打造科技创新中心新地标。

“这种新型电催化剂不仅解决了海水电解制氢的工程化问题,也提示了未来从海水中同时制备氢气、氧气、盐的可能性。”该论文第一作者、北京化工大学化工能源有效利用国家重点实验室、北京软物质科学与工程高精尖创新中心副教授邝允告诉《中国科学报》。

围绕重大科技设施集群建设,2019年怀柔科学城将着力推进在建科学设施项目建设,重点包括综合极端条件实验装置工程项目、地球系统数值模拟装置项目、5个交叉平台项目等。

海水之困

同时,一批科学设施项目也将于今年开工建设,包括高能同步辐射光源项目、空间环境地基监测网项目、多模态跨尺度生物医学成像设施项目、11个中科院“十三五”科教基础设施等。第二批交叉研究平台项目也将按照“成熟一个开工一个”的原则,加强前期推进,以便早日开工。

氢是地球上已知的能量密度最高的物质,燃烧不排放二氧化碳,能够缓解全球变暖问题,是未来清洁能源的解决方案之一。

此外,怀柔科学城也将研究论证后续大科学设施项目,围绕物质、空间、地球系统、生命、智能五大科学方向,立足前沿交叉趋势和规律,对接高校院所、创新型企业等主体,支撑大设施落地怀柔科学城,承接国家重大科技计划落地的后续交叉平台布局研究。

电解水制氢是一种规模化制氢的潜在方案:一个电源连接到放置在水中的两个电极上。当电源接通时,氢气从阴极中冒出,可呼吸的氧气从阳极冒出。从理论上讲,这一方法为城市和汽车提供了动力。但目前,电解氢需将海水制备成高纯度的水,生产成本很高。

据悉,为吸引培育创新主体和创新要素,怀柔科学城也将加快推进北京市和中科院签约共建的物质科学实验室、空间科学实验室的组建运行工作,落实参与主体、组织架构、运行机制和支持政策,吸引聚集一批战略性科技创新领军人才及其高水平研究团队,协同多方资源,开展基础前沿研究和关键核心技术攻关

“全球需要如此多的氢,所以不可能使用纯净水,”斯坦福大学化学系教授、美国国家科学院院士、该论文作者之一戴宏杰表示,“加利福尼亚州几乎没有足够的水来满足目前的需求。”

《中国科学报》 (2019-03-26 第1版 要闻)

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