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全新綠氫技術(shù)值得關(guān)注,成本僅為18元/公斤,不需要電解水,副產(chǎn)石墨烯!

發(fā)布日期:2023-08-23 08:37:49 來(lái)源:免責聲明:所載內容來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)等公開(kāi)渠道,我們對文中觀(guān)點(diǎn)持中立態(tài)度,本文僅供參考、交流。轉載的稿件版權歸原作者和機構所有,如有侵權,請聯(lián)系我們刪除。

據成都日報錦觀(guān)新聞報導,四川大學(xué)芶富均教授團隊在其研發(fā)的國內首套液態(tài)金屬制氫設備基礎上,在熔融催化劑材料制備、反應裂解爐設計和加工、在線(xiàn)連續排碳技術(shù)等方面取得了重大突破,順利進(jìn)入熔融介質(zhì)裂解制氫產(chǎn)業(yè)化階段


2021年初,芶富均教授團隊在國內首次研發(fā)出液態(tài)金屬熱裂解裝置,利用液態(tài)金屬產(chǎn)生穩態(tài)熱解溫度場(chǎng),結合液態(tài)金屬本身的催化特性,可促進(jìn)甲烷分子裂解形成氫氣和固態(tài)碳,實(shí)現零排放、高效制氫。

2022年,該團隊又迎來(lái)新進(jìn)展——歷經(jīng)一年半,成功開(kāi)發(fā)了新一代綠氫制備技術(shù)——熔融介質(zhì)催化熱裂解制氫

“天然氣的主要成分是甲烷,目前天然氣重整制氫技術(shù)存在大量碳排放問(wèn)題。”芶富均說(shuō),利用熔融介質(zhì)催化熱裂解制氫技術(shù)可以將天然氣中的甲烷裂解成氫和固態(tài)碳(炭黑、石墨或石墨烯),無(wú)二氧化碳排放,可直接利用現有天然氣和LNG的基礎設施制備綠氫。

熔融介質(zhì)熱裂解技術(shù)基本原理是采用具有催化特性的熔融介質(zhì)材料,主要為液態(tài)金屬和熔融鹽,作為高溫媒介,使碳氫化合物中的碳氫鍵斷裂生成氫氣和固態(tài)碳,反應過(guò)程中無(wú)二氧化碳產(chǎn)生。”芶富均進(jìn)一步解釋?zhuān)瑫r(shí),相比于電解水制氫,催化熱裂解所需能量更低,并且可以獲得副產(chǎn)物碳,經(jīng)濟效益更高。

此外,我國天然氣基礎設施完善、技術(shù)成熟且無(wú)區域限制,相比于電解水制備-存儲-運輸-使用的工業(yè)流程,催化熱裂解技術(shù)只需通過(guò)管道運輸天然氣并在用戶(hù)區域現場(chǎng)制氫,氫氣儲運成本更低并且安全性更高,可以滿(mǎn)足綠氫在交通、電力、化工、建筑等領(lǐng)域的大規模應用。

“通過(guò)十年來(lái)大量研究探索,團隊掌握了催化劑材料制備、反應器材料選取、結構設計和制造等關(guān)鍵技術(shù),自主開(kāi)發(fā)了熔融介質(zhì)制氫實(shí)驗平臺。”芶富均介紹,團隊自主開(kāi)發(fā)了高效、低成本的催化劑,在1100℃下甲烷轉化率高達95%。同時(shí),發(fā)展了在線(xiàn)除碳新技術(shù),可實(shí)現連續制氫。相關(guān)技術(shù)取得了重大突破。

此外,通過(guò)調節反應器中反應溫度、天然氣流量、催化劑種類(lèi)等關(guān)鍵參數,也可實(shí)現大規模石墨烯的生產(chǎn)等,極大增大副產(chǎn)物碳的經(jīng)濟附加值。


中國力爭2030年前實(shí)現碳達峰,2060年前實(shí)現碳中和,綠氫的應用被公認為是實(shí)現碳減排的重要途徑。電解水制氫可用于儲能,接收可再生能源產(chǎn)生的間歇性電力;在發(fā)電、化工、鋼鐵和交通運輸等領(lǐng)域,氫氣可用作進(jìn)料。但只有在氫的生產(chǎn)環(huán)節中盡可能減少碳排放,也就是生產(chǎn)綠氫,氫能才有助于全球經(jīng)濟實(shí)現可持續脫碳的目標




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