氢能作为零碳清洁能源的核心载体【色说】免费版

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氢能作为零碳清洁能源的核心载体，是我国“十五五”规划前瞻布局的未来产业，也是实现“双碳”目标、保障国家能源安全的重要战略支点。当前，我国氢能产业正从试点探索迈向规模化发展新阶段，然而产业规模化普及之路，离不开坚实可靠的安全保障。今天我们走进化学品安全全国重点实验室，看看中国氢能规模化发展的安全底气，到底从何而来。以硬核防护护航氢能新赛道总台央视记者宋文瑾：我现在就在青岛一辆公交车上，但这辆车烧的不是汽油，而是氢能，全程零污染排放。我身后是一座加氢站，不光有公交车，连重型卡车也用上了绿色清洁能源。近年来，氢能应用场景不断拓宽，城市通勤、干线货运乃至航天运载领域，都能见到它的身影。作为一种理想的清洁能源，氢能燃烧产物仅有清水，无任何污染排放，同等体量下燃烧产生的能量是汽油的3倍、煤炭的4倍，成为我国优化能源结构、护航能源自主发展的重要依托。但氢元素位列元素周期表首位，其独特的物理化学性质也带来了特殊的安全挑战。化学品安全全国重点实验室氢能安全创新团队负责人刘欢：它非常容易扩散到材料的内部，最终引发材料发生突然性的断裂。氢脆隐患非常隐蔽，会造成输氢管道、储氢罐体开裂破损，进而引发氢气泄漏。为攻克这一隐患，实验室建成了国内领先的超高压临氢材料测试平台，可模拟140兆帕高压、150℃高温的极端服役环境，剖析材料的氢损伤演化机理。科研团队同步研发了防氢脆材料，给氢能设备穿上了一层致密的“防护铠甲”。刘欢：氢气压缩机中最核心的部件就是手中的这种膜片，我们开发了这种耐氢脆的膜片，可以有效地阻断氢气分子进入材料内部，大幅降低了氢脆现象的发生。同时这个膜片也兼具非常优异的塑性和韧性。搞定了暗藏的侵蚀隐患，下一道难关便是无从察觉的气体泄漏。氢气无色无味，在空气中浓度达到4%至75%时，遇明火就会发生爆炸。实验室研发的这款氢敏变色胶带，就让隐蔽泄漏直观显现。极限防爆试炼守住氢能安全的最后一道关解决了氢脆和气体泄漏的隐患，还需要应对极端情况下的燃爆冲击。氢气爆炸极限宽、传播速度快，一旦发生泄漏爆炸，破坏力极强。为了摸清氢气燃爆的完整规律，科研人员打造了国内领先的真实尺度试验平台，用一次次极限试炼，为氢能产业筑牢最后一道安全屏障。总台央视记者宋文瑾：我手上是一个普通鸡蛋，别说是爆炸冲击，轻轻一磕都会立刻碎掉。而现在，我给鸡蛋涂上了一层神奇的涂料，相当于给它穿上了一身“柔性铠甲”，你看，我这样在高处扔下去，鸡蛋都完好无损。化学品安全全国重点实验室副研究员王全国：这是我们自主研发的一款阻燃型的抗爆涂料，可以直接固化在墙上，对墙体的抗爆力有非常大的提升。这个纸杯我涂覆上抗爆涂料之后，它会变得非常坚硬，另外这个材料还有一定的弹性，能够吸收冲击波。总台央视记者宋文瑾：这个防爆材料实际中表现如何，我们再来做个真实的爆炸测试，我身后是个爆轰管，这里放的就是涂了防爆材料的薄水泥板，接下来我们就来看看它究竟能抗住多大的爆炸压力。化学品安全全国重点实验室气相燃爆创新团队负责人王浩喆：我们普通的试样只能抵抗200千帕的压力，仅仅涂覆了3毫米之后，就可以把这个抵抗值达到1.2兆帕，翻了好几倍。除了防爆涂料，实验室还研发出专用阻火器。平日里气流顺畅通行，生产作业丝毫不受影响；一旦险情突发，便能迅速截断火焰蔓延，阻止爆炸扩散。总台央视记者宋文瑾：为了让材料和部件都能接受这样的“硬核测试”，实验室搭建了大型燃爆测试现场，这也是国内氢能领域少数能进行大型燃爆测试和研究的平台。通过大尺度模拟工业燃爆实验，团队才能精准摸清氢气燃烧、爆炸、致灾的完整边界。把最极端的风险在实验室里试完、防住，为氢能产业规模化应用扫清安全阻碍，守护好我国绿色能源转型的前行之路。从实验室到应用场构筑发展全域安全网氢能产业是一个涵盖制、储、运、加、用的完整产业链，任何一个环节的安全漏洞都可能引发系统性风险。接下来，我们走出实验室，看看科研人员如何从工艺源头把控安全，为氢能产业的规模化发展筑牢全链条、全域化的安全防护网。眼前这座中试试验场，宛如一座浓缩版的微型化工厂。在这里，技术方案可以提前模拟推演，排查流程里潜藏的风险点，把不安全因素扼杀在起步阶段。化学品安全全国重点实验室研究员朱云峰：提到化工装置往往第一印象就是高塔林立，釜罐成群。现在通过一些新的技术手段，反应器可能就是1立方米或者几立方米，就能完成原来100立方米以上的反应器才能完成的效果，本质安全性的水平也会有大的提升。除了不断打磨工艺技术，实验室还建设了全国危险化学品安全风险监测预警系统，可自动向监管部门、企业及相关人员发送预警信息，构建起了一张覆盖全国的“安全天眼”。化学品安全全国重点实验室副主任徐伟：这个系统也是接入了全国7000余家危险化学品生产企业的2.5万余个重大危险源的数据，能够完全地表征我们整个装置或者企业的安全的状态，为国家的安全的监管提供很好的服务。离开实验室与试验场地，我们来到青岛炼化加氢站，这里是氢能走进产业、服务民生的前沿窗口。一辆辆氢能车辆在此加注能源，平稳奔赴运输一线。而旁边海面之上，光伏阵列源源不断采集光能，依托电解水技术制取纯净绿氢。风光赋能、零碳制氢，一幅绿色能源循环发展的崭新图景，正一步步照进现实。中国石化青岛炼化发展计划部主管陈锋：随着氢能的蓬勃发展，安全被提到了相当重要的地位，实验室做的一些关于氢能安全材料方面的应用，包括一些机理的研究，对加氢站建站运营包括扩大规模是非常重要的，提供了一个基础的重要支撑。从实验室科研攻关，到中试基地模拟试炼，再到数字平台全域守护，最后落地产业现场服务运转，一条完整的技术转化链路已然成形。一套完整、自主、可控的中国氢能安全防护体系，正在稳稳守护着氢能产业的日常运转。化学品安全全国重点实验室副主任徐伟：在氢能安全方面形成了系列化的装备，突破了高性能氢气阻火、抑爆、抗爆等“卡脖子”技术，显著提升了我国大型能源储运设施、氢能“制储运加”全过程的风险防控水平，与此同时也形成了国际领先的工艺安全系列化的技术，为我国化工新材料与新能源相关产业的高端化、绿色化、智能化发展提供了坚强有效的安全科技支撑。从微观世界的分子级防护，到实验室里的极限试炼，再到全产业链的智能守护，化学品安全全国重点实验室用一项项关键核心技术突破，为我国氢能产业的高速发展筑牢了安全底线。这不仅是基础研究支撑新质生产力发展的生动实践，更为全球氢能产业的安全可持续发展提供了可复制的中国方案。边关添美景治理焕新颜广西大新走出边境治理与文旅融合新路径

今年是《中华人民共和国反家庭暴力法》实施十周年

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