探微导师微沙龙 | 王保国“氢能源”

20231014日中午,由王保国老师主讲的2023-2024学年度秋季学期探微书院导师微沙龙第五讲——“氢能源正式开讲,此次微沙龙也是探微书院导师微沙龙自举行以来的第222讲。王老师与同学们同席而坐,用幽默而不失严谨的语言,将自己的研究经历与当下的热点方向相结合,为大家深入解析了氢能源的概念实质与前世今生。

在同学们的印象中,“氢能源”是一个最近几年才出现的新兴概念。但是,王老师却打破了大家的传统认知,将这个当下的热门话题,与遥远的第一次工业革命联系起来。通过讲述科学家发现氢元素的曲折历程,以及数百年前人们对于氢能源的憧憬,为大家揭示了氢能源的本征优势。与此同时,向大家传递了一个重要的科研思想:技术发展日新月异,但是人类的思维模式是有固定逻辑的。前人的思维方法,在历史的长河中留下永久的回响,直到今天仍然值得借鉴。

完成了对于氢能源“前世”的剖析后,王老师从宏观角度入手,为大家讲解了氢能源的“今生”。为了让同学们理解氢能源的必要性,王老师首先为大家概括了当今全球能源发展的两条基本规律:1.全球经济增长与一次能源增长保持同步;2.当前的所有资源均可视为能源的一种形式。在这两条结论的基础上,王老师又向大家展示了当今我国能源发展的现状与痛点,并站在科研工作者的视角上指出:发展可再生清洁能源,是我国经济社会的必然选择;氢能源具有多项优势,必将成为我国能源产业发展的必然趋势。

理解了我国能源发展的现状,同学们也就理解了我国能源技术革命的发力点:构建绿色能源技术,带动产业升级。作为一名科研工作者,王老师首先给同学们分享了自己对于氢能源技术发展的理解:从根本上来说,目前,氢气制取的主流仍然是化石能源。将来,由于电能来源的多样性,以及电解水技术方法的多样性,为氢能源发展提供了众多分支。电化学纳米催化材料、直接电解海水等,成为当下热门的议题。在氢能源相关产业方面,王老师重点讲述了氢能产业与能源互联网的联系:“一次能源清洁可再生,二次能源电力化、氢能化”将成为未来能源发展的基本趋势,氢能与能源互联网相结合,形成的“可再生能源发电——氢能产业——燃料电池电动车”等一系列绿色产业链,完美符合了这一趋势。也许有一天,我们真的能够将法国科幻小说家,凡尔纳书中提到的“水是未来的煤炭”,这一科幻愿景变为现实。

最后,王老师还与同学们就氢能源的制取效率、氢能装备、光解制氢的发展前景等问题,进行深入交流,从更多维度加深了同学们对于氢能源的认识。王老师勉励同学们,打好学习基础,努力实现“清氢向未来”的远大目标。

参与同学反馈

沈王瑾:王老师以第一次工业革命为例,谈及全球能源消耗的问题,进一步指出我国能源发展现状受资源因素制约。在我国化石能源储量无法满足社会可持续发展的需求,自然环境容量无法承载化石能源的高碳、高硫排放的前提下,可再生能源是我国经济社会的必然选择。而水由于其元素组成中的氢氧元素,将会成为未来的煤炭,其中氢可存储太阳光的能量,也可因其零污染物排放的特性代替汽油,而电解水又可以供给航天所需的氧气。最后王老师从多个角度向我们展示了未来氢的优势和应用领域,让我切实体会到“让水和阳光成为明天的石油”。

王浠睿:本次微沙龙让我了系统地解了能源现状、氢能的必要性和优势以及氢能的应用。认识到能源革命的本质是能量密度的飞跃,能源进化史就是碳氢比的调整史,认识到了能源发展对其他技术、产业链的巨大推动作用。此外,从王老师分享的氢发现的科学史中,我认识到科学发明离不开观察力、分辨力、创新力,需要敏锐的捕捉容易被忽视的或是习以为常但并未被探讨的问题,对此进行细致分析,多思考,敢于突破,不被原始观点束缚。本次微沙龙收获颇丰,感谢王保国老师的精彩分享。

李蔚林:王保国老师的讲座内容丰富,从整体角度对氢能源进行了介绍,不仅解答了我对氢能源汽车、储氢技术的问题,还启发了我对科学史的兴趣,受益匪浅!