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我国海水提氘技术取得突破进展 核聚变是最大下游应用市场

2026-06-29 17:43      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:

我国海水提氘技术取得突破进展 核聚变是最大下游应用市场

  氘,化学符号D或2H,是氢的稳定同位素之一,也称重氢。氘与氧结合形成重水(D2O),在自然界中,氘通常以重水形式存在于水中。海水提氘,是指从海水中提取化学元素氘的工艺过程。
 
  海水中氘资源储量丰富,估算1升海水中可分离提取约0.035克氘,其聚变释放的能量相当于300升汽油的完全燃烧热值。在全球海水中,氘总储量约为40万亿吨,按照现阶段全球能源消耗速率来测算,可供人类使用上百亿年,远超传统化石能源。
 
  海水提氘下游应用涉及能源、医疗、集成电路等领域。核聚变是氘最大下游应用市场;氘是氘氚聚变的核心燃料,其生产效率与生产成本直接影响可控核聚变是否能够实现商业化应用;氘还可用作重水堆核电站的慢化剂和冷却剂。在集成电路领域,高纯度电子级氘气在集成电路制造的高温退火工艺中起到关键作用。在医疗领域中,氘可用于制备多种医用同位素标记物,以及应用在药物研发(如氘代丁苯那嗪、多纳非尼等)方面。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国海水提氘行业研究及十五五规划分析报告》显示,海水提氘技术路线主要包括精馏法(G-S精馏法)、电解法、化学交换法、膜分离法、吸附法等。从吸附法来看,2024年,中国科学院理化技术研究所、清华大学与浙江师范大学合作,在《Matter》期刊上发表研究成果,开发出晶态多孔有机框架-Pd纳米颗粒杂化材料,实现了在温和环境条件下超高效分离氕/氘。
 
  2025年,中国同辐所属中核高通发布了基于第四代MOF材料的同位素分离新技术“吸附捕手”,该技术运用2025年诺贝尔化学奖聚焦的第四代MOF材料前沿成果,通过分子尺度的定制化设计,让分离材料具备精准捕捉氘的能力,该技术已经完成小试,预计2027年将推进中试验证。
 
  从电解法来看,2025年10月,中石油深圳新能源研究院有限公司直接海水电解制氢耦合氘富集关键材料研发与系统设计调控项目二次招标公告,招标范围包括开发海水电解制氢耦合氘富集高性能催化剂及电极、海水直接电解制氢耦合氘富集工艺及机理研究、海水预处理技术及含氘电解液后处理技术研究等。
 
  新思界行业分析人士表示,海水提氘目前在我国仍处于技术研发和工程化验证阶段。2026年6月,自然资源部发布《2025年全国海水利用报告》,提到海水利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源利用;在海水化学资源利用领域,相关科研院所、高校及企业也积极开展海水中提取锂、铀、氘等微量元素研究,在基础理论研究、关键技术攻关等方面取得突破进展。
 
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