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          一文了解木齊固態氫材料的應用
          來源:氫產業網 發表時間:2023-8-16 16:59:14 閱讀:582

          淄博木齊新材料科技有限公司  田利杰 王家勝

          一、氫健康產業主要制氫技術介紹

          氫健康產業經過十多年的發展,氫產品已百花齊放。氫健康產品現已初步形成氫設備和固態氫兩大品類,其制氫技術主要采用電解水制氫和礦物制氫。氫設備主要有吸氫機、電解氫水機、電解泡浴機、電解富氫杯等產品。固態氫主要有固態氫材料、氫瓷片、氫泡浴片、小氫皂、氫面膜、氫貼等。

          電解制氫技術由于發展的早,技術相對比較成熟,其制氫主要分為堿性水電解和PEM純水電解兩類。目前PEM純水電解制氫技術以其高效、持續等特點是氫健康設備采用的主流制氫技術,但因其制造成本和維護成本較高導致單臺售價高,同時其耐用品屬性以及資質問題,限制了其發展,很難走進千家萬戶。這也是電解制氫技術雖主流但仍未普及市場的主要原因。

          礦物制氫技術源自德國諾爾登瑙巖礦石制氫水的背景,采用鎂基/硅基等材料或其氫化物與礦物陶瓷材料復合,模擬巖礦石制氫原理開發的可控制氫材料,近年來礦物制氫技術應用發展比較快。固態氫的礦物制氫技術相對于電解水制氫,具有使用方便、成本低、免維護、高頻消費等特點正在走進千家萬戶。比如利用固態氫技術研制的氫皂、氫浴片、小氫瓷等產品很容易被用戶接受。

          目前,電解水制氫與礦物制氫技術正在逐漸結合,兩種技術可取長補短,優勢互補。特別是在氫水設備、設施農業、食用菌培植、煙草加濕、白酒醇化及中藥材結合等產業,兩種技術已有多項聯合開展應用案例。

          二、固態氫材料/礦物制氫技術的前世今生

          自2008年始,木齊科技的前身工廠就為日本某科研機構代工生產礦物制氫材料,材料配方來源于日本。經過多年研究和經驗積累,公司在消化吸收日本礦物制氫技術的基礎上經過深度研發,現已掌握鎂基/硅基礦物制氫材料生產制備技術,并已獲得3項授權發明專利,備案企業標準5項。 

          2019年木齊引進中國科學院理化所黃勇研究團隊,在淄博高新區建成固態儲制氫新材料實驗室,該實驗室已具有固態氫材料研發與測試能力。研究團隊初步掌握了納米尺度硅材料與礦物陶瓷復合催化產氫技術并獲得國家發明專利。固態氫材料現已形成鎂基礦物制氫材料、硅基礦物制氫材料等多個產品,并已在凈水設備、食用菌培植、白酒醇化、煙草調濕和中藥材結合進行了應用,取得了非常好的效果。

          木齊科技是一家專注固態氫產品研發與應用的高科技企業。公司最初成立于山東濟南,并于2017年在淄博高新區建立運營基地。木齊科技現為科技部科技型中小企業,工信部創新型科技企業,山東省高新技術企業,淄博市氫能產業商會副會長單位和中國物理清洗材料與設備產業聯盟理事長單位。

          三、固態氫材料/礦物制氫技術的應用

          固態氫材料主要有鎂基/硅基富氫顆粒(瓷片),能夠在制造的富氫水同時具有負電位、弱堿性、礦物質和小分子團等特點?蓮V泛應用于杯/壺制品、凈水器、商業售水機、美容噴霧、包裝氫水廠、洗浴設備、食用菌培植、白酒醇化、煙草調濕、天然植物提取、水產養殖等領域。

          1.固態氫材料應用于杯壺

          木齊研制的富氫杯產品已進入市場多年。杯壺制品主要多用于喝開水/泡茶,水溫越高制氫效率越快,所以固態氫材料更適合中國老百姓的開水泡茶習慣。目前,固態氫材料的富氫杯占據較大的富氫水杯市場份額。

          2.固態氫材料應用于凈水設備

          目前上市的礦物制氫凈水設備已非常多,包括家用超濾/納濾凈水器、商業用售水機等。所制的氫水相比PEM純水電解制的氫水還具有負電位、弱堿性、小分子團特性,更容易讓用戶認知和接受。很多氫設備廠家的PEM電解制氫售水機及包裝氫水設備也開始與礦物制氫材料融合,讓制出的純氫水經過固態氫材料處理,可實現富含微量礦物質和弱堿性,鎖氫時間也大幅延長。

          3.固態氫材料應用于煙草行業

          自2020年始,木齊科技先后與中國煙草總公司旗下石家莊卷煙廠、廣東中煙工業有限責任公司旗下廣州卷煙廠、紅塔煙草(集團)有限責任公司開展合作,利用固態氫材料制成的氫氣溶于水中,使其具有低氧化還原電位和小分子團簇,這種特性可增加煙葉品質和醇化效果,并在煙草加工、儲存和銷售過程中發揮著重要作用。

          4.固態氫材料應用于菌菇培植

          2023年4月份,木齊科技與山東省淄博高青花東食用菌有限公司聯合開展將固態氫材料應用于平菇、香菇、猴頭菇的培植,經過近3個月的實驗,實驗結果顯示,將固態氫顆粒與培植基按一定比例混合后,固態氫顆粒產生的氫氣對菌絲生長效果顯著,菌菇可增產6-8%,縮短菌菇出廠時間2-3天,具有非常好的經濟效益。

          5.固態氫材料應用于中草藥領域

          在中草藥領域,上海交通大學丁文江院士團隊研究發現對比試驗田數據采用氫氣種植金線蓮后,產量提升約30%,并能有效縮短生長周期。南京農業大學等專家也提出氫氣在中藥材種植、加工、保鮮防蟲、藥物給藥系統設計和藥物轉運及減毒增效等方面將發揮積極作用。上海中醫藥大學于觀貞教授研究結果,氫氣與中藥結合后經老鼠給藥實驗發現藥效可提升3-6倍。木齊科技在全國率先提出氫中藥概念,并先后與廣西金秀、貴州從江進行了礦物制氫/瑤醫藥結合;在西安森弗、云南(美國)康貝特公司進行中藥材提取實驗,取得了較好的市場效益。

          四、總結

          固態氫材料/礦物制氫技術相對電解水制氫技術還是起步晚,從業工廠少,需要跟隨氫產業的發展而發展。近幾年,固態氫材料也呈現出較好的發展態勢,特別是固態氫材料開始在更多產業進行了應用,包括食用菌培植、白酒醇化、煙草調濕及中藥材結合等,這為固態氫材料的應用發展帶來了更多機會。同時,電解制氫技術與固態氫材料融合也是一個新的發展方向,可優勢互補,取長補短,共同為氫健康產業的發展提供有力的技術支撐。

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