中國儲能網(wǎng)訊：隨著化石能源的枯竭和環(huán)境污染問題的日益突出，可再生能源開發(fā)與應(yīng)用的步伐逐步加快。然而，受地域性、間歇性和不可存儲性等因素限制，一次再生能源（如太陽能、風(fēng)能、潮汐能等）的開發(fā)與人類的用電周期并不相適應(yīng)。利用一次再生能源制取可存儲的氫氣作為二次再生能源，有望成為調(diào)節(jié)可再生能源開發(fā)與人類靈活方面地使用清潔能源的中間載體。從資源、環(huán)境、純度等各方面考慮，水電解制氫具有技術(shù)成熟、原料豐富、過程清潔、氫氣純度高等優(yōu)點，但高的電解能耗成為該技術(shù)的瓶頸，目前世界上僅有不到5％的氫氣是通過水電解的方法制取。因此，在未來要實現(xiàn)再生能源的最大化利用，就必須設(shè)法降低水電解制氫的能耗。
過程工程所礦產(chǎn)資源清潔轉(zhuǎn)化過程工程創(chuàng)新團(tuán)隊在水電解制氫過程強(qiáng)化方面已經(jīng)取得了一系列研究成果（Energy, 2014, 65: 233-239; International Journal of Hydrogen Energy, 2011, 36: 3305-3312; 2010, 35: 3198-3205; 2009, 34: 5311-5317）近日，該團(tuán)隊研究人員從熱力學(xué)和動力學(xué)角度，系統(tǒng)分析了水電解制氫能量消耗的主要根源，特別是闡明因氣泡在電極表面吸附和在電解質(zhì)中分散所造成的氣泡效應(yīng)是水電解能耗高的重要因素之一。在此基礎(chǔ)上，從外場強(qiáng)化、新的電解質(zhì)組成和新型電解體系三個方面，總結(jié)了國內(nèi)外在水電解制氫過程強(qiáng)化方面的研究進(jìn)展，并就強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行討論和分析。通過各種強(qiáng)化技術(shù)的優(yōu)劣勢對比，為讀者進(jìn)行水電解制氫技術(shù)的科學(xué)研究和應(yīng)用實踐提供借鑒。該工作得到國家自然科學(xué)基金的資助。相關(guān)成果發(fā)表在Renewable and Sustainable Energy Reviews.
