一文读懂固态氢技术和应用前景



淄博木齐新材料科技有限公司 陈滨

氢气在生命起源过程中扮演了重要角色,氢元素是宇宙中最早诞生的元素也是含量最丰富的元素,氢原子占据宇宙原子数的86%,氢元素被称为元素之母和生命之光。

一文读懂固态氢技术和应用前景

(生命氢能已成为健康产业的新生力量,催生出万亿氢健康产业)

近年来,氢能产业发展步入快速通道,氢能应用场景不断拓宽,除了氢能源产业外,生命氢能已成为氢产业的耀眼新星。

2022年3月24日国家发改委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,规划明确提出了十四五期间我国氢能产业发展定位,氢能产业是战略性新兴产业重点发展方向。

2007年日本学者太田成男(Shigeo Ohta)教授在《自然医学》发表突破性论文-(氢气具有选择性清除恶性自由基的特性)掀起了氢生物医学的研究热潮,十几年来国内外权威专家先后发表千余科研论文持续论证氢生物医学在健康领域的独特功效,借助氢分子的生物学特性进行康复、调养已经成为一种新兴产业。

每年国内外关于氢气医学的专著有大量出版书籍也在不断增加,比较知名的包括《氢气医学》、《神奇的氢聊:临床实录》、《氢气控癌》、《氢分子生物学》《hydrogen medicine》等等。

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(氢分子生物医学已崭露头角,基础研究和产业发展同步并举)

氢气是一种无色、无味、具有生物活性的还原性小分子气体,可与机体内的活性氧发生反应。目前认为氢气具有抗氧化、抗炎、抗凋亡等生物学作用,且氢气具有极高生物安全性。近年来氢气相关研究的范围不断扩大,氢气应用的模型从急性病到慢性病、从良性病到恶性病都有所涉及。此外,氢气应用的手段也在逐渐丰富,包括氢气吸入、氢水饮用、含氢溶液静脉注射或局部使用以及含氢透析液透析等。

分子氢(H2)是一种卓越的天然选择性抗氧化剂,具有无与伦比的运动益处和医疗益处特性。氢分子巨大的健康效应潜能亟待开发。

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(氢分子在医疗和运动等多个领域具有极大的市场发展前景)

新冠疫情大背景下氢健康产业迎来重大发展机遇

2015年5月24日,氢气作为食品添加剂正式颁布国家标准。

2021年1月5日,山东省医疗保障局根据《山东省新增医疗服务价格项目管理办法》规定,明确了氢氧混合吸入的收费标准,这是首次将氢医学治疗项目纳入医保范围。

2021年4月14日,国家卫生健康委办公厅发布了《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版 修订版)》。氢氧混合气(H/O:66.7%/33.3%)吸入治疗再一次列入治疗方案。

2021年11月26日,吉林省医疗保障局在吉林省人民政府网站发布“吉医保联〔2021〕28号”,吸氢项目正式被纳入2021年新增部分医疗服务。

氢气的来源和方式

当前主要的制氢方式包括:化石燃料重整、光解、水电解等。电解水制氢是在直流电的作用下,通过电化学过程将水分子分解为氢气与氧气,分别在正、负两极析出。根据不同隔离膜,可分为碱水电解、质子交换膜水电解、固体氧化物水电解等方式。通过化合物水解方式重整制氢是近年来的新兴研究领域,重整制氢的方法主要包括两种,一种是甲醇重整,另一种就是使用金属化合物重整,常见的有硼氢化钠、氢化镁和铝粉等。

氢健康产业发展受到一直受到材料技术和设备成本条件制约,行业内的产品制氢方案主要采用电解方式,这种现象导致了行业内需求类同、产品同质化、商品价格较高等问题,从业厂商陷入到小众产品市场的恶性红海竞争,氢健康产品难以涉足大众消费领域,行业应用规模长期得不到扩展。

近年来,国际上陆续出现一些产品通过固态化合物水解获取氢气并且开发了大众消费类型的氢健康产品,从理论和实践上证明了新材料重整制氢的可行性和巨大的商业前景,这一技术的突破极大的拓宽了氢健康应用的边界,为新的氢健康产品开发提供了便捷、高效、低成本的解决方案。

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(固态化合物水解制氢极大扩展了氢产品的应用)




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