人民網北京10月2日電 （記者趙竹青）記者從中國科學院理化技術研究所獲悉，近日，該所低溫科學與技術全國重點實驗室首次提出以交流電替代傳統直流電驅動，直接電解海水制氫（AC-DSE）策略，從根源上破解海水電解制氫的沉澱瓶頸。相關成果發表於《德國應用化學》。

綠氫是清潔能源轉型的重要方向。直接海水電解制氫可繞開淡水資源約束，並與海上風電、光伏等可再生能源耦合，是推動綠氫規模化生產的優選路線。然而在實際運行中，傳統直流電驅動電解下，陰極析氫反應生成的氫氧根離子會與海水中高濃度鎂、鈣離子結合，生成氫氧化鎂、氫氧化鈣等沉澱物。這些沉澱像水垢一樣包覆活性位點、污堵隔膜、增加歐姆損失，導致系統的制氫性能快速大幅衰減，成為嚴重制約行業發展的技術瓶頸。

研究團隊提出用交流電替代直流電的全新策略。利用交流電極性周期性反轉的特性，使同一電極交替充當陰極和陽極。在陰極半周期產生的氫氧根離子，隨后在陽極半周期被原位實時消耗，從而動態調控電極表面氫氧根離子濃度，有效抑制沉澱形成。團隊在三種不同反應體系中完成概念驗証，實驗表明該策略可有效抑制沉澱，反應電流持續穩定。

“該技術展現出顯著的經濟性與靈活性優勢。”師文生研究員表示，無需海水預處理和離子交換膜，顯著降低了制氫成本與系統復雜度，且可與海上可再生能源發電系統耦合，實現“海上發電—就地制氫”一體化，為氫能產業鏈上游提供低成本、可持續的綠氫來源。通過耦合乙二醇氧化反應，可在產氫的同時聯產高附加值乙醇酸產物，實現 “一電兩得”，進一步提升經濟效益。