發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手之一，突破新型綠色氫能技術(shù)業(yè)已成為各方研究的重點(diǎn)。近日，福安市鄉(xiāng)賢——福州伏智光催化研究中心呂鋒仔帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)黃文財教授在太陽能光解水制氫領(lǐng)域研究取得重大突破，其技術(shù)成果在光解水產(chǎn)氫關(guān)鍵指標(biāo)——太陽能轉(zhuǎn)化效率上達(dá)到2%，處于國際領(lǐng)先水平。本臺記者就此電話連線呂鋒仔，詳細(xì)了解了這一最新科研成果。
福州伏智光催化研究中心 呂鋒仔：光解水制氫，通俗點(diǎn)講，就是水在陽光照射下源源不斷地產(chǎn)出氫氣，因而也被稱為“水變油”。世界權(quán)威雜志《Cell》（細(xì)胞）旗下核心子刊物質(zhì)科學(xué)發(fā)表了我們的研究成果《空間電荷區(qū)內(nèi)調(diào)控異質(zhì)結(jié)厚度以高效光催化全解水》，并給予了高度肯定，稱該科研成果具有重大的科學(xué)價值，給太陽氫產(chǎn)業(yè)化提供了一個極具競爭力的新途徑，推動太陽能光解水制氫產(chǎn)業(yè)化邁出關(guān)鍵一步。
呂鋒仔介紹，目前全球范圍內(nèi)“綠色氫能”有效制取工藝主要有可再生能源電解水制氫、太陽能光解水制氫和生物制氫等。根據(jù)科學(xué)研究，光解水制氫技術(shù)中只要實(shí)現(xiàn)5%的太陽能利用率，其制氫成本將是傳統(tǒng)電解水制氫的約1/3，這一絕對優(yōu)勢使得光解水制氫研究成為各國綠色氫能研發(fā)攻克的“珠穆朗瑪峰”。
福州伏智光催化研究中心 呂鋒仔：光解水制氫難度極大，被稱為無機(jī)化學(xué)之“圣杯”，激發(fā)了我巨大的興趣。我從2009年開始就陸續(xù)看了很多這方面的資料，最后認(rèn)為具有可行性。2015年成立公司，之后幾乎每天都要工作到深夜，期間經(jīng)歷了大約1100多次的測試和失敗，廈門大學(xué)黃教授、我的團(tuán)隊(duì)、愛人、親人和朋友給了我巨大的支持，總算挺過了難關(guān)。
經(jīng)過多年研究，呂鋒仔技術(shù)團(tuán)隊(duì)在國際上首次提出“應(yīng)用一種厚度不超出空間電荷區(qū)的異質(zhì)結(jié)以高效光全解水的策略”，實(shí)驗(yàn)中獲得的最高太陽能利用率高達(dá)2%，大大超過此前日本信州大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)1.1%的太陽能利用率，也是首次在“磷酸銀－硫化鎘”異質(zhì)結(jié)中實(shí)現(xiàn)太陽能光全解水制氫。
福州伏智光催化研究中心 呂鋒仔：氫能應(yīng)用極廣，比如燃料電池等，幾乎所有現(xiàn)在使用石油、煤等化石能源的地方，都能用氫能替代。此外，這種特殊厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)是二維納米結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)之間的有趣區(qū)域，還有望應(yīng)用于光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化和有機(jī)污染物的光催化分解以及其他相關(guān)半導(dǎo)體領(lǐng)域，如太陽能電池等。
同時，該研究策略極大地拓展了光催化材料選擇的靈活性，制備工藝簡單、易于量產(chǎn)，制備的光催化劑性能穩(wěn)定、不存在回收污染等問題，這將有望給太陽氫產(chǎn)業(yè)化開辟出一種全新的技術(shù)路徑。
福州伏智光催化研究中心 呂鋒仔：同樣重要的是，我們已經(jīng)申請四個國內(nèi)發(fā)明專利和一個PCT專利；雖然目前科研成果離產(chǎn)業(yè)化還有一定的差距，但我們有較為清晰的路徑，力爭不超過兩年時間，達(dá)到光全解水制氫產(chǎn)業(yè)化的先決條件（太陽能利用率接近5%并具備小批量生產(chǎn)能力）；當(dāng)然，還要投入較大的資金和人員等，因此，我們正尋求可靠的合作，同時，計(jì)劃申請國家重點(diǎn)項(xiàng)目。
1978年出生在福安市穆云畬族鄉(xiāng)留洋上村村的呂鋒仔，曾先后就讀于福安三中和寧德市民族中學(xué)，1996年考上湖南大學(xué)，2000年畢業(yè)后一直在福州發(fā)展并創(chuàng)業(yè)。他表示福安一直是他最感念的地方，希望將來能夠?yàn)榧亦l(xiāng)多做貢獻(xiàn)。
福州伏智光催化研究中心 呂鋒仔：我生在白云山腳下的一個小山村，村里和家里都很窮，讀大一時是靠鄉(xiāng)親們幾十、一百的集資上的學(xué)，我特別感恩！母校也給了我諸多溫暖，希望有朝一日自己有能力為家鄉(xiāng)、母校、家人和朋友們做點(diǎn)事！
