海洋能、天然气水合物、氢能的开发利用和CO2的大规模地质封存是实现碳中和及经济社会低碳发展必须做好的几件大事。但各自单独发展均存在难以逾越的瓶颈问题。海洋能发电面临海上电力远距离输送困难的瓶颈；天然气水合物的开采目前以降压开采模式为主，能效和规模难以满足商业化需求，需要创新开发模式。氢能获取的途径虽然很多，但无论哪条途径都改变不了它是二次乃至三次能源的特征。寻找低成本制氢原料，研发高能效、大规模的制氢工艺技术是时下和未来之需。 CO2大规模深海海底地质封存是碳封存的重要备选方案之一，但陆上CO2运输到远海，仅运输成本就远高于从碳交易市场获取的收益，缺乏现实可行性。针对这些瓶颈问题，本实验室原创性提出了如下图所示的新理念，以期实现海洋能、天然气水合物、氢能开发利用和碳封存一体化发展，达到绿色氢能的大规模制取和原位海底碳封存的目标。

      围绕该理念，开展了注CO2+H2混合气开采天然气水合物的实验模拟研究，结果表明在显著提高天然气采收率的同时，还可以固态水合物的形式永久封存了CO2。此外还对天然气水蒸气重整制氢耦合注CO2+H2开采甲烷水合物全过程进行了数值模拟研究，证明了该耦合制氢过程具有很高的能源效率。相关研究成果在国际能源领域的旗舰期刊Applied Energy 等发表了系列原创性论文，受到了同行的认同。