科技冬奥伴我行

    2月20日晚，第24届冬季奥林匹克运动会圣火在北京国家体育场缓缓熄灭。

    人们还记得，2月4日冬奥开幕时火炬点燃振奋人心，特别是张家口赛区，由中国石油自主研发的绿氢点燃了太子城火炬台。这是北京冬奥会唯一绿氢火炬，也是近百年冬奥史上首支以绿氢为燃料的火炬。

    绿氢是指利用可再生能源电解水得到的氢气，燃烧时只产生水，与以煤炭和天然气为原料的灰氢和蓝氢相比，从源头上实现了零碳排放，在全球能源转型中扮演着重要角色。数据显示，截至2020年底，全球已有约70个在建的绿氢项目，其中GW级项目已超过20个。去年，欧洲还发布了一项里程碑式战略，以支持绿氢发展，提出了2024年建成6GW的电解绿氢产能，2030年建成近40GW电解绿氢产能的发展目标。

    高盛集团最近发布的一份报告认为，绿氢已成为实现全球净零排放的关键支柱，有助于减少全球温室气体排放15%。目前，全球范围内的氢能政策支持正在加强，30个国家的氢战略路线图承诺在十年中，清洁氢的装机容量将比2020年增加400倍，并支持将绿氢的年平均新建速度提高50倍。

    此次点燃冬奥会火炬的绿氢，是中国石油新能源领域科技攻关的重要成果之一，也彰显了我国在氢能开发上的科技实力。

    早在2017年，中国石油勘探开发研究院（以下简称勘探院）就已开始组建氢能技术攻关团队，重点在可再生能源绿色制氢、氢储运、高效用氢等领域展开核心技术攻关。

    勘探院有关负责人坦陈，中国石油在氢能研究方面并没有绝对的资源优势，人才与研发基础都非常薄弱。绿氢团队从零开始，与日本东京大学等国际知名学术机构开展合作，把握太阳能制氢材料和技术的发展动态与前景，学习太阳能光电催化制氢领域关键材料与核心技术。面对实验室设备不能完全适用于催化剂材料开发，团队成员在抓紧机会调研采购适用设备的同时，积极与外部实验机构合作，未因硬件条件暂时不足而拖住研发脚步。

    初次获得电解水催化剂材料降低分解水过电势的实验结果时，团队成员仅享受了短暂的快乐，即加速进入到重复实验阶段，反复进行了上百次实验合成和累计5000小时的性能测试，力保材料性能数据稳定可靠。

    在不到3年的时间里，这支年轻的多学科交叉团队，不仅在太阳能电解水催化剂核心技术方面取得重大突破，更让部分制氢材料达到国际领先水平，并在此基础上设计搭建了国内规模最大的10平米级模块化太阳能光催化制氢科研示范系统，为推动光催化制氢技术由实验室走向产业化应用提供了条件。此外，勘探院在固态金属储氢、有机液体储氢、管道掺氢、高温固体氧化物燃料电池等领域也取得了显著的研究进展，为冬奥首用绿氢能源的出炉铺平了道路。

    作为北京冬奥会唯一绿氢燃料供应单位，这支团队临阵受命，倾力投入绿氢研发保供工作。他们用自主研发的铁镍高性能电极催化剂材料，制成光伏耦合电解水制氢装备，用自主研发的高性能氮化碳光催化制氢材料，构建成光伏电解水+太阳能光解水绿氢系统，成功制备了二氧化碳零排放的清洁氢气燃料，同时严格落实各个环节的安全措施，最终成功为本届冬奥会火炬提供中国石油自产绿氢。