9月28日，山東日照嵐山區海水資源戰略開發中試基地，首臺套熱耦合海水制氫聯產戰略元素系統裝置連續穩定運行超過1000小時。

這套由嶗山實驗室聯合日照市人民政府、中國廣核集團和山東師范大學協同攻關研制的裝置，直接以天然海水為原料，耦合周邊臨港產業的低品位余熱，制氫的同時聯產戰略元素。

海水制氫究竟難在哪里?

“海水又咸又復雜，直接通電，有兩個繞不開的難題。”項目團隊負責人、中國科學院院士、嶗山實驗室領軍科學家唐波介紹，一是結垢：海水電解時陰極周圍堿性升高，鈣、鎂離子結成硬殼附在電極上，就像燒水壺底那層越結越厚的水垢，導致電極功能失效;二是腐蝕：海水中的氯離子腐蝕性強，電極長期泡在海水里，會被腐蝕得坑坑洼洼，處理不當還可能析出有毒氯氣。

在他看來，“結垢、腐蝕兩頭堵，設備壽命短、電耗又高，這筆賬幾十年都算不過來”。

破題靠兩招!

一招是梯級化熱：團隊把周邊鋼鐵企業排放的低品位余熱和電解過程中自身產生的熱量引進系統循環利用，好比蒸完饅頭，再借灶膛余火熬粥，不用重新生火。

唐波解釋，電解本身仍靠電驅動，余熱替代不了電，只是把這份電耗實實在在降下來。

另一招是同步富集戰略元素：在海水制氫電解工況下，通過連續流在線動態反應，原位提取海水中的戰略元素，將原本“大海撈針”的微量資源，提升至具備工業化開采價值的高濃度。

用一句話概括這套工藝，即為：抽進海水、化掉余熱，產出氫氣、淡水和戰略元素，全程不耗一滴淡水。

實測數據顯示，裝置每小時可產出30標準立方米高純氫氣，純度不低于99.999%。按年測算，該裝置可處理海水約800噸，年產高純氫氣26萬標準立方米，聯產的高附加值戰略元素產品純度達到99.8%。這些綠氫每年可減少二氧化碳排放約460噸，生態效益十分顯著。

該技術在產業化規模下，按0.55元/千瓦時電價測算海水制氫綜合成本可降至22.21元/公斤、按0.40元/千瓦時可降至12.99元/公斤、按0.35元/千瓦時可降至9.92元/公斤。

這套裝置把幾個原本各行其是的產業串了起來。鋼鐵企業的余熱，過去是排放負擔;海水，過去只是臨港工業的冷卻介質;戰略元素，過去“大海撈針”般難以提取。現在，余熱驅動海水制氫，制氫過程中同步富集戰略元素，產出的氫氣又直接對接本地氫能市場。鋼鐵、化工、氫能、海洋資源開發，在一個系統里形成了閉環。

1000小時是里程碑，不是終點站。唐波院士指出：裝置跑過千小時只是第一步，團隊將圍繞裝備大型化、生產規模化、工程標準化、運維智能化等方面繼續攻關。從“能用”到“好用”，從“中試”到“產業化”，還有硬仗要打。但日照海邊這套裝置的穩定運行，至少證明了一件事：海水制氫不再只是論文里的設想，它正在變成一筆算得過來、推得下去、聯得起來的產業賬。