在3月26日央视财经频道的《中国经济大讲堂》节目中,主持人邀请了中国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江,针对“镁”在固态储氢的前景进行了深入解析和精彩阐述。
在教学科研一线坚守了40多年,丁文江院士先后建立了轻合金精密成型国家工程研究中心、上海市镁材料应用研究工程中心和上海交通大学氢科学中心。这些中心让镁材料在航空航天、能源、医疗和农业等领域大显身手,成为一种具有广泛应用前景的材料。
他的最初研究目的并不是为了寻找更加稳定的氢储存材料,而是为了解决镁易燃易爆的问题,因此进行了固态氢储存方面的研究。
15年前,丁教授带领其科研团队展开了对镁材料性能的研究。由于镁非常活泼,在磨细时容易发生爆炸。为了解决这一问题,研究团队经过上千次的实验和各种可能的尝试,丁教授和他们仍没有办法解决这个难题。当他们感到无计可施的时候,他们的思路转向了氢。
经过长期的探索和积累,研究团队终于获得了最温暖的回报。他们首创了一种用蒸气法来制造含镁氢的合金新材料的方法,并且已初步具备了批量生产的可能。这不仅为低成本固体储氢的应用带来了希望,也为整个行业注入了新的活力。
现有的气态储存瓶存在供应量小和安全隐患,为了解决这个问题,丁院士团队进行了专项研发,并采用了一种75kg的固态储氢罐来供应氢气。这种固态储氢罐储氢量相当于15个气态氢气瓶,并且更加安全高效。在研发过程中,团队遇到了一个挑战,就是如何控制材料膨胀的技术难题。
我们进行了多次模拟测试,但无论在哪种场景下都无法解决这个问题。研发小组一筹莫展,直到一次激烈的现场争论,他们从爆米花中获得了灵感。他们遵循这一思路,对材料进行加压、加工,随后泄压,并在不同温度环境下反复实验,最终找到了控制材料膨胀的窍门,使得氢气得以稳定、均匀地储存和释放。
成功地研制出了一种重量为75公斤的固态储氢罐,为半导体行业提供了新的氢供应选择。实际上,这只是固态储氢技术在工业领域的一个应用案例。这也说明氢能的应用范围可以更广泛,可在冶金、电力等行业的节能减排中发挥更大的潜力。