我与氢的缘分始于镁材料研究。十五年前,我和我的科研团队开始对镁材料进行功能性研究。因为镁极其活泼,当将其磨得很细时,非常容易发生爆炸。为了解决镁易爆的问题,我们团队尝试使用多种气体来进行安全性保护,但都没有成功。后来源于一个灵感,我们想到可以尝试让氢去跟镁“见面”,在接触以后,氢直接附着在了纳米镁的表面,从而将镁变成了安全性更高、不易发生爆炸的镁氢素。随后,我们对此进行了深入研究,并首创用蒸气法来制造含镁、氢的合金新材料,使批量生产成为可能,同时也给低成本固态镁储氢的应用开启了新的思路。
随着这一思路的建立,团队进一步研究其工程化应用。一辆49 t的卡车只能装300 kg氢气,而如果换成固态储氢,储氢量可增加3倍多,还可常温下长距离运输,安全性也好。这就是未来我们将氢气的相关研究投入工业化应用的领域之一。朝着这个方向,我们可以制造储氢能力为1 t以上的标准集装箱,以发挥镁基固态储氢材料在氢气储存和运输上巨大的应用价值。
随着氢医学、氢农学的发展,镁基固态储氢材料在这些领域也展示出独特的创新应用前景。我相信在氢科学领域有志之士的共同努力下,氢科学必将助力人类生产生活的提升。
一本书从撰写到出版,无不凝聚了作者大量的心血和智慧。科学的发展需要有更多的专业资料和书刊作为养料,更需要许多的有识之士加入我们的探索。希望这本书能够成为对氢科学感兴趣的人们的入门读物,也希望有更多氢科学著作问世,共同推动氢科学的发展。
中国工程院院士
上海交通大学氢科学中心主任
2023年7月24日