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《中国科学报》丨“氢”舟已过万重山 ——记海南大学海洋清洁能源创新团队

2024.12.12 09:05

中国科学报

本站讯(通讯员 符涛 梁淑仪)望向大海时,你会想到什么?是阳光反射后波光粼粼的海面,还是蕴藏无尽奥秘的深海世界?对于海南大学海洋科学与工程学院教授、海洋清洁能源创新团队负责人田新龙和他的团队成员而言,海洋是一座蕴含着巨大能源潜力的“宝库”。

从第一次接触氢能算起,田新龙已经在这个领域深耕了10年。10年来,他致力于突破氢电转换电催化剂稳定性瓶颈,助力开发长寿命氢电能量转换器件。

“了解到氢能后,我觉得它特别神奇”

刚开始,氢能并不是田新龙的第一选择。但现在,只要是与氢能有关的话题,他总能侃侃而谈,好似氢能不再是一个专业术语,而是一位与他相识已久的旧友。

“在博士阶段,我才第一次真正接触氢能,也才真正选到想学的专业。”田新龙感慨道。从本科阶段就读制浆造纸专业到硕士时期攻读印刷电路板镀铜方向,再到博士期间坚定目标选择氢能专业,一路走来,田新龙从最初的迷茫,到后来的坚定,最终找到了属于自己的那把“钥匙”。

“当时了解到氢能后,我觉得它特别神奇。通过可再生能源(如风电、水电、太阳能)制氢,再通过氢燃料电池发电,可以实现整个循环过程能量的高效率转化。”回忆起与氢能的初遇,田新龙仍会心潮澎湃。

2018年,田新龙和家人到海南旅游。这次旅行不仅圆了他儿时想看海的梦,也让他与海南大学结下了不解之缘。旅行返程之际的大雾让田新龙暂缓回家的行程,因此有机会和家人来到海南大学参观。“海南大学真的太漂亮了。我和家人一直走到东坡湖,中途还遇到一个外国同学,并用英语跟他交流了几句。当时我就想,如果能来海南大学就好了。”田新龙说。

2019年,田新龙以海南省“领军人才”的身份被引进到海南大学工作。从投递简历到正式被海大聘用,直到田新龙以教职工身份再次走进海南大学校园,不真实感还会时不时向他袭来。

“如果说最开始想要入职海南大学是因为这里环境宜人,那后来经过深思熟虑后加入海南大学,则是被美好前景以及它提供的良好科研环境所吸引。”田新龙说,海南大学是可以让他“施展拳脚”的新起点。

因出色的科研能力和科研成果,进入海南大学短短半年后,田新龙就组建了自己的团队,有了新的身份——海洋清洁能源创新团队负责人。

“科学研发要服务于生产生活实际”

回想刚进入海南大学工作的第一年,田新龙感慨道:“看到空荡荡的实验室,刚开始确实有点手足无措,但后来就变为兴奋,因为这是我的实验室,所以一心想把实验室赶紧搭起来,然后尽快出成果。”掌握着80平方米的实验室、300万元科研启动资金的田新龙认为,把空间和资金利用好很关键。不到半年,田新龙就完成了实验室基础设施的搭建。

实验室搭建好后,一切慢慢步入正轨,但新的问题出现了。“人手不够、设备不足、实验成果不理想……这些难题都困扰着我们。”田新龙回忆道,团队成立之初,仅有两位硕士研究生与他并肩作战。但这并未阻碍他们追逐科研梦想的步伐。

采集海水,测试性能……田新龙这个仅有3人的小团队在学校支持下,凭借海南得天独厚的地理位置和海洋资源禀赋,确定了实验室的研究重点之一 ——海水制氢,开启了团队追“氢”之路。

为何要进行海水制氢的相关研究?田新龙解释道:“随着实现‘双碳’目标的日期临近,国内对‘绿氢’‘绿电’的需求大幅提升。目前,大规模纯水制氢需要消耗大量淡水,巨量的淡水纯化过程会带来较大的社会和环境压力。但海南海域辽阔、海水和可再生能源丰富,如果能直接使用天然海水,便能实现最方便、最环保地制氢。”

确定研究方向后,团队成员多次往返于海口和三亚,只为取得更符合实验要求、杂质较少的实验用水。多年来,田新龙带领团队成员克服重重困难,已初步实现小规模直接电解海水制氢和海水电池技术应用。

每当遇到困难时,田新龙就会提醒自己和成员们牢记肩上的使命。“大力发展海洋清洁能源对于实现‘双碳’目标具有重大意义,也是我国建设海洋强国的一个重要途径。”田新龙说。

经过4年的布局和努力,海洋清洁能源创新团队的科研成果不断涌现。团队依托海南的海洋资源,建立了海水制氢、海水电池和海水提镁/锂等多个研发平台,并先后在《科学》等国际期刊发表了80余篇论文,获得国家发明专利授权13项、美国发明专利授权1项。

“科学研发要服务于生产生活实际”,这是田新龙和团队成员坚持的科研理念。海洋清洁能源创新团队与国电投智运(海南)绿色能源科技有限公司和海南融创数能科技有限公司合作的“风光耦合氢能集成驿站”和“无淡化直接电解海水制氢系统”获批海南省首台套项目,团队的探索不仅促进了产学研一体化发展,也为海南自由贸易港建设提供了强有力的科技支撑。

“将蓝色能源转化为稳定的氢能供应系统”

人才是科研大厦的基石,也是海洋清洁能源创新团队“向海图强”的核心。团队不仅在科研上取得了显著成绩,更在人才培养上展现了卓越的能力。在田新龙带领下,团队成员先后获得海南省自然科学奖一等奖,团队获得了海南省优秀研究生导师团队和海南省青年五四奖章集体称号。

海洋清洁能源创新团队秉承“以学生为本,个性化发展,差异性成长,整体性提升”的育人理念,将教学与科研紧密结合,为学生提供了一个理论与实践相结合的学习平台。

今年已有10余名研究生发表了40余篇高水平SCI论文;两名博士生获评海南大学“年度人物”;两名博士研究生、3名本科生参加“第六届全国大学生可再生能源优秀科技作品竞赛”,获得全国二等奖。通过参与高水平的科研项目,学生们不仅在国内外科技竞赛中屡获佳绩,还提升了自身的科研能力。

“在喜欢的环境,跟着对的人,在热爱的领域进行科研,对我而言是一件幸事。”海南大学中和书院2022级化学工程与技术专业博士研究生封苏阳一入学便加入了海洋清洁能源创新团队,并在电解水制氢领域深耕。目前,他以第一作者身份发表SCI期刊论文7篇,获国家发明专利授权两项,主持省部级科研项目1项。

团队良好的科研氛围吸引了很多“向海而来”的年轻力量。海南大学海洋科学与工程学院教授康振烨在2021年回国后,选择到海南大学工作,加入海洋清洁能源创新团队。

“海南大学很重视对科研创新的投入,为我们提供了一个广阔的科研平台。团队在电解海水制氢方面有深厚的积累和卓越的成果,在田老师等优秀学者带领下,我的科研能力得到了提升。”康振烨说。

“随着团队的不断壮大,我最直观的感受是团队成员科研能力不断变强,团队的研究方向也更加多样。这些得益于田老师的引领及学校的持续支持。”海南大学副教授史晓东说,他正是在2021年底举办的海南大学国际青年学者论坛上和田新龙交流后,决定加入团队的。

从3个人的小团队到现在具有年轻活力的大团队,人才战略不仅为其发展提供了源源不断的动力,也为海南的海洋经济发展提供了强有力的人才支持,真正做到了团队有凝聚力、人才有活力。

“我们团队将继续推进电解海水制氢和海水电池两个领域的引领性工作,致力于将蓝色能源转化为稳定的氢能供应系统,服务于我国海洋强国战略,助力海南绿色发展。”田新龙说。

“氢”舟已过万重山,前路漫漫亦灿灿。田新龙和团队成员将继续探索海洋“宝库”。

原文链接:https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2024/12/382403.shtm

编辑:王一钦

审核:符 涛


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