西班牙企业开发光电化学制氢技术,太阳能直接驱动可大幅降低绿氢生产成本

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西班牙企业开发光电化学制氢技术,太阳能直接驱动可大幅降低绿氢生产成本

绿氢被视为工业深度脱碳的关键路径,但居高不下的生产成本始终是其大规模推广的核心障碍。西班牙瓦伦西亚大区科斯特尔隆市的西美特里亚集团(Simetría Grupo)正试图从技术源头破解这一难题。该公司联合初创企业洛伦提亚技术公司(Laurentia Technologies),共同开发一套更高效、更可持续、更易于规模化的太阳能制氢技术,项目代号为"LIGH2T"

该项目获得瓦伦西亚大区工业创新厅下属机构Ivace+i的资金支持,并纳入欧盟2021—2027年度FEDER瓦伦西亚大区专项计划,累计获批公共资助近23.9万欧元。近日,大区工业厅厅长玛丽安·卡诺(Marián Cano)亲赴西美特里亚集团科斯特尔隆总部,实地考察项目进展,并与项目创新团队深入交流。

卡诺厅长在参观后表示,LIGH2T项目直击绿氢推广的核心痛点——过高的生产成本。"这项技术的开发将大幅压缩生产成本,加之瓦伦西亚大区得天独厚的太阳辐照条件,有望显著提升本地区在绿氢赛道的战略地位。"她同时指出,可再生氢是推动经济脱碳的关键一环:"在直接电气化难以实现的工业与交通领域,可再生氢不可或缺,而LIGH2T正是让我们离这一目标更近一步的务实探索。"

从技术路线来看,目前制备绿氢Zui主流的方式是电解水——将水分子分解为氢气和氧气,但该过程能耗极高,导致度电成本居高不下。LIGH2T项目采取的是另一条技术路径:光电解(光电化学制氢)。这一方法利用半导体材料直接捕获太阳辐射并驱动水分解反应,从原理上省去了"光伏发电—再电解"的中间环节,流程更短,成本下降空间更大。

项目的技术核心在于开发高性能光催化材料。这些材料被配制成特殊"墨水"(功能性浆料),用于制造两类关键电极:光阳极负责氧化产氧,光阴极负责还原产氢。工艺难点在于确保墨水能够均匀涂覆在电极基底上,使太阳能到化学能的转化效率Zui大化。材料不仅要表现出优异的光电转换效率,还必须满足工业化量产的可行性要求,这正是项目能否实现"从实验室到工厂"跨越的关键所在。

在验证层面,团队的Zui终目标是开发出一套光电化学反应器(PEC反应器)原型,综合评估系统的三项核心指标:其一,光氢转化效率,即单位太阳辐照量对应的产氢量;其二,材料稳定性与耐久性,决定技术的实际使用寿命;其三,经济竞争力,即与现有制氢路线相比的成本优势,这是未来市场化落地的决定性门槛。

在项目联合体的分工中,西美特里亚集团凭借其在能源服务与可持续基础设施领域的丰富经验,承担战略把控与市场对接角色,负责识别创新机会并推动PEC系统的持续优化;洛伦提亚技术公司则专注于可再生能源技术与纳米光催化材料的研发,并借助能源技术研究所(ITE,西班牙语:Instituto Tecnológico de la Energía)在光催化墨水制备工艺方面的深厚积累,为材料开发提供技术支撑。

LIGH2T项目与瓦伦西亚大区"智能专业化战略(S3)"高度契合,也呼应了欧盟脱碳创新专项战略委员会的政策导向——加速推进以可再生能源替代化石燃料的研发创新。这是西美特里亚集团同期推进的逾30个创新项目之一,折射出西班牙能源企业在绿色转型浪潮中的积极布局。随着项目推进,光电化学制氢这一曾长期停留在实验室层面的技术路线,正在加速向产业化应用迈进。

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