中科院工程熱物理所實(shí)現(xiàn)400°C以下太陽能天然氣制氫與脫碳
隨著雙碳戰(zhàn)略的深化,氫能產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。制氫技術(shù)是氫能產(chǎn)業(yè)的源頭,對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的整體布局與發(fā)展頗為重要。傳統(tǒng)制氫技術(shù)包括工業(yè)天然氣重整制氫與煤氣化制氫,是目前氫能的主要來源,而在雙碳戰(zhàn)略與能源低碳轉(zhuǎn)型的背景下,面臨的共性挑戰(zhàn)包括反應(yīng)溫度高、能耗高、CO2排放高。如何突破“三高”問題,對(duì)于氫能與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的相容發(fā)展具有重要意義。 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所首次實(shí)現(xiàn)了400°C溫和條件下“凈零排放”的天然氣制氫原理突破。通過有序分離氫氣和CO2產(chǎn)物,天然氣制氫反應(yīng)溫度由傳統(tǒng)的800-1000°C降至400°C以下,實(shí)現(xiàn)了99%以上甲烷直接轉(zhuǎn)化為高純氫與高純CO2,并實(shí)現(xiàn)了基于化石能源的制氫與脫碳的完全協(xié)同。制氫與脫碳能耗下降幅度達(dá)20-40%;诖,該工作結(jié)合商業(yè)化中溫槽式聚光技術(shù),實(shí)現(xiàn)了太陽能驅(qū)動(dòng)的天然氣制氫與脫碳,進(jìn)一步減少化石能源制氫的碳足跡,展示了化石能源與可再生能源互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)氫能利用的可行性。反應(yīng)溫度的降低使工業(yè)余熱與氫能的結(jié)合成為可能。迄今為止,研究人員已完成了超過6000次的穩(wěn)定循環(huán)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的可靠性,并初步展示了技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的廣闊前景。 |