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點燃冬奧會唯一綠氫火炬只是開始——中國石油勘探開發(fā)研究院的綠氫探索之旅

2022-02-15 09:14  來源:科技日報  瀏覽:  

2月4日,舉世矚目的第二十四屆冬季奧林匹克運動會在北京隆重開幕。開幕式火炬點燃振奮人心,特別是,在張家口賽區(qū),由中國石油自主研發(fā)的綠氫點燃了太子城火炬臺。這是北京冬奧會唯一綠氫火炬,也是近百年冬奧歷史上首支以綠氫作為燃料的火炬。

綠氫是指利用可再生能源電解水得到的氫氣,燃燒時只產(chǎn)生水,與以煤炭和天然氣為原料的灰氫和藍(lán)氫相比,從源頭上實現(xiàn)了零碳排放,在全球能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。高盛最近發(fā)布的報告認(rèn)為,綠氫已成為實現(xiàn)全球凈零排放的關(guān)鍵支柱,有助于減少全球溫室氣體排放的15%,是深度去碳化的最終解決方案。

此次點燃冬奧會火炬的綠氫,是中國石油新能源領(lǐng)域科技攻關(guān)的重要成果之一,突出了中石油綠氫科技團(tuán)隊的創(chuàng)新創(chuàng)效能力,展示了中石油綠色低碳的發(fā)展理念,更彰顯了我國在綠氫開發(fā)上的科技實力。

早在2012年,中國石油勘探開發(fā)研究院(以下簡稱“勘探院”)就組建納米技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊開展前沿技術(shù)研究與儲備,2017年團(tuán)隊開始重點攻關(guān)可再生能源綠色制氫、氫儲運、高效用氫等關(guān)鍵技術(shù)。

勘探院氫能團(tuán)隊負(fù)責(zé)人金旭博士坦陳,中國石油在氫能研究方面并沒有絕對的資源優(yōu)勢,人才儲備與研發(fā)基礎(chǔ)都相對薄弱。綠氫團(tuán)隊從零開始,與日本東京大學(xué)等國際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立合作機(jī)制,把握太陽能制氫材料和技術(shù)的發(fā)展動態(tài)與前景,學(xué)習(xí)太陽能光電催化制氫領(lǐng)域關(guān)鍵材料開發(fā)等核心技術(shù)。面對實驗室設(shè)備落后于世界先進(jìn)水平,高效催化劑材料制備困難等問題,團(tuán)隊成員克服艱苦實驗條件,抓緊機(jī)會調(diào)研并申請采購適用設(shè)備,積極與外部實驗機(jī)構(gòu)合作。

功夫不負(fù)有心人,很快,綠氫團(tuán)隊便獲得電解水催化劑材料降低分解水過電勢的實驗結(jié)果。但團(tuán)隊成員僅享受了短暫的欣喜,便迅速進(jìn)入重復(fù)實驗階段,反復(fù)進(jìn)行了上百次實驗合成和累計5000小時的性能測試,力保材料性能數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

在不到3年的時間里,這支年輕的多學(xué)科交叉團(tuán)隊不僅在光伏電解水鎳鐵基催化劑核心技術(shù)方面取得重大突破,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計搭建了電解水制氫電解槽示范系統(tǒng),為推動實驗室成果走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了先決條件。

此外,綠氫團(tuán)隊在固態(tài)金屬儲氫、有機(jī)液體儲氫、管道摻氫、高溫固體氧化物燃料電池等領(lǐng)域也取得了顯著的研究進(jìn)展,為冬奧首用綠氫能源的出爐鋪平了道路。勘探院氫能團(tuán)隊也由此茁壯成長,建功冬奧。

作為北京冬奧會唯一綠氫燃料供應(yīng)單位,新能源研究中心綠氫團(tuán)隊臨陣受命,嚴(yán)格落實各個環(huán)節(jié)的安全措施,有序推進(jìn)各項準(zhǔn)備工作,最終成功為本屆冬奧會火炬提供了中國石油自產(chǎn)綠氫。

勘探院新能源中心熊波主任表示,未來綠氫團(tuán)隊將按照“技術(shù)攻關(guān)、工程示范、商業(yè)應(yīng)用”思路,繼續(xù)加強(qiáng)綠氫基礎(chǔ)研究支撐力度,做好電解水制氫、光解水制氫、固體儲氫和固體氧化物燃料電池等基礎(chǔ)技術(shù)重點、難點技術(shù)攻關(guān),引導(dǎo)推動綠氫業(yè)務(wù)有序發(fā)展;制定綠氫項目發(fā)展規(guī)劃,繼續(xù)開展光電催化劑、電解槽體、固體金屬儲氫等產(chǎn)品開發(fā),提高光電催化、轉(zhuǎn)化效率,降低設(shè)備造價成本;形成系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,促進(jìn)綠氫規(guī)模化發(fā)展;盡快在油田設(shè)立光伏電解水制氫工業(yè)化示范項目,加強(qiáng)在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的布局規(guī)劃,將自主研發(fā)的技術(shù)與實際相結(jié)合,探索“產(chǎn)、學(xué)、研”模式,開展示范應(yīng)用,形成中國石油自主知識產(chǎn)權(quán)的完整氫能技術(shù)體系。

點燃綠色冬奧,只是綠氫團(tuán)隊的一個里程碑。正如中國科學(xué)院院士、中國石油集團(tuán)新能源首席專家鄒才能所言,中國石油勘探開發(fā)研究院綠氫團(tuán)隊的終極目標(biāo)是:“追求綠色創(chuàng)新,奉獻(xiàn)綠色能源,共建綠色家園。”

  中石油
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