11月26日，一場聚焦前沿科技的重要盛會在北京舉行——“中國好技術”大會暨2024年度稱號授予儀式。在此次大會上，一項名為“多面體鈦酸鍶聚光量子制氫氧電熱一體化技術及成套裝備”的創(chuàng)新成果脫穎而出，成功入選“中國好技術”A類項目庫，并榮獲“中國好技術”稱號。該技術由中國科學院過程工程研究所自主研發(fā)，北京納歐鍶業(yè)化學研究院有限公司參與成果轉化。

據中國科學院過程工程研究所研究員段東平介紹，多面體鈦酸鍶催化制氫及一體化成套裝備的應用領域極為廣泛，能夠靈活適應多種復雜場景需求。這一技術有望成為推動工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展、偏遠地區(qū)能源自給自足以及氫能交通變革的關鍵力量。

在傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)，化石燃料供電是常見模式，但這種模式能耗高且環(huán)境污染嚴重。多面體鈦酸鍶技術的出現帶來了改變。它通過高效的聚光量子制氫和發(fā)電，實現太陽光能到氫能、電能的直接轉換，大幅提高了能源利用效率，減少了碳排放。同時，其聚光催化制氫功能為工業(yè)園區(qū)提供了清潔、可持續(xù)的氫能供應，滿足了化工、冶金等高能耗行業(yè)的能源需求，助力工業(yè)生產向綠色轉型。

對于工業(yè)礦山、邊坡的回填改造項目，該技術展現出獨特優(yōu)勢。其裝備采用小型化和模塊化設計，可靈活部署在礦區(qū)不同位置。這不僅解決了礦山修復難題，還能通過氫能生產保障能源供應，減少礦區(qū)對外部能源的依賴，促進生態(tài)環(huán)境恢復與保護。

偏遠地區(qū)的供電問題長期制約著當地經濟社會發(fā)展。多面體鈦酸鍶聚光量子發(fā)電裝備憑借高效的光電轉換效率和較強的環(huán)境適應性，成為偏遠山區(qū)、海島、沙漠等地區(qū)理想的能源解決方案。該裝備中，鈦酸鍶光電組件和金屬換熱器管道構成肖特基結，可實現發(fā)電 - 產熱功能，在收集電流的同時，產生的熱量可作為穩(wěn)定熱能供應源。而且，這一技術實施幾乎不受地理位置限制，大大拓寬了清潔能源的應用范圍。

氫能交通作為未來出行的重要方向，正從概念走向現實。從家庭轎車到公共交通，從城市物流到長途運輸，氫能車輛憑借零排放、長續(xù)航的特點，逐漸改變人們的出行方式，減少對化石燃料的依賴，緩解城市交通的環(huán)保壓力。在航天領域，氫能的高效能量密度使其成為火箭助推器的理想燃料，推動人類探索宇宙。通過光電催化水分解反應，該技術不僅產生氫氣，還產生清潔氧氣，這些氧氣可應用于醫(yī)療、工業(yè)、環(huán)保等多個領域，為人類社會提供更清潔、健康的空氣環(huán)境。未來，多面體鈦酸鍶聚光量子制氫氧電熱一體化成套裝備作為新能源技術的集大成者，應用領域不僅限于工業(yè)園區(qū)、偏遠地區(qū)供電及氫能交通，在國防、熱電、鐵路以及應急等關鍵領域也展現出巨大潛力。

多面體鈦酸鍶技術具有多項創(chuàng)新亮點。其材料獨特的電子結構和能帶特性，顯著提升了光吸收效率和載流子分離效率，綜合光電轉換效率高達45%；在可見光范圍內，該材料具有優(yōu)異的光催化活性，能高效分解水分子產生氫氣和氧氣，單倍光析氫速率達6 mmol/h·g。

該一體化技術采用先進聚光設備，可將太陽光強度提升至千倍，為高效光電轉換和光解水制氫提供充足能量輸入。一體化裝備將光伏發(fā)電、光熱利用和光解水制氫制氧等功能高度集成，實現太陽能多級利用，提高整體能源利用效率。基于高效的光電轉換效率和聚光技術，規(guī)模化生產使發(fā)電成本降至0.1 - 0.15元/度、制氫成本降至8 - 12元/kg。

與傳統(tǒng)晶硅材料相比，多面體鈦酸鍶材料耐高溫和耐老化性能優(yōu)異，能在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運行，使用壽命更長。一體化裝備全部采用無機材料，避免了有機材料在紫外線照射下的老化問題，進一步延長了使用壽命。

段東平指出，該技術從太陽能吸收到氫氣、氧氣及電和熱產生，整個過程無需消耗化石燃料，不產生任何污染物，真正實現清潔能源的閉環(huán)利用。而且，該技術投資成本低、制備工藝簡單、一體化設計緊湊、占地面積小，適合不同規(guī)模推廣應用。