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新一體化儲(chǔ)氫制氫裝置能大幅降低成本

作者: 2017年09月01日 來源: 瀏覽量:
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德國科學(xué)家日前開發(fā)出利用有機(jī)載體液和特殊催化劑的儲(chǔ)存和制取氫燃料新工藝,使原先裝卸氫燃料所需的兩個(gè)裝置簡化成一個(gè)裝置。新工藝能大大降低成本和能耗,對(duì)能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。   有效利用可再生能源的一大

  德國科學(xué)家日前開發(fā)出利用有機(jī)載體液和特殊催化劑的儲(chǔ)存和制取氫燃料新工藝,使原先裝卸氫燃料所需的兩個(gè)裝置簡化成一個(gè)裝置。新工藝能大大降低成本和能耗,對(duì)能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。

  有效利用可再生能源的一大方式是利用電解水制氫,然后將氫儲(chǔ)存起來備用。高效儲(chǔ)氫技術(shù)一直是各國科學(xué)家的攻關(guān)課題。在最新研究中,尤利希研究中心可再生能源研究所與埃朗根-紐倫堡大學(xué)的科學(xué)家,讓一種特殊的有機(jī)載體液與氫燃料結(jié)合成穩(wěn)定的化學(xué)物,便于氫燃料的安全儲(chǔ)存和方便運(yùn)輸。尤利希研究中心專家喬希克介紹說,氫燃料的儲(chǔ)存和釋放是可逆的化學(xué)反應(yīng),兩個(gè)反應(yīng)的步驟不同,各需一種特殊的催化劑,所以有機(jī)載體液和氫燃料的裝卸要在兩個(gè)裝置中分別進(jìn)行。

  為了讓兩個(gè)裝置合二為一,研究人員開發(fā)出了一種特殊的催化劑,它可使氫燃料的裝卸反應(yīng)在同樣的溫度下有效催化,因此,在一個(gè)裝置中,改變壓力就可完成氫燃料的儲(chǔ)存和釋放,大幅簡化了氫燃料存儲(chǔ)對(duì)設(shè)備的要求,可節(jié)約30%至50%的設(shè)備成本。

  新工藝的另一大好處,是可以充分利用儲(chǔ)存的氫燃料釋放時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)熱。據(jù)喬希克介紹,目前氫燃料儲(chǔ)存設(shè)備的操作溫度約為150攝氏度;氫燃料釋放設(shè)備的操作溫度約為300攝氏度。盡管理論上可以將氫燃料儲(chǔ)存時(shí)的反應(yīng)熱提供給釋放時(shí)用,但由于兩個(gè)裝置的化學(xué)反應(yīng)溫度不同,上述想法難以實(shí)現(xiàn)。而新工藝在較高溫度下儲(chǔ)存氫燃料,產(chǎn)生的熱可直接供釋放時(shí)使用,為此,研究人員還開發(fā)了高溫氫化工藝,以及與此相應(yīng)的催化劑。

  專家稱,與目前使用的分開的氫燃料裝置相比,這種一體化氫燃料裝置最大的好處是,氫燃料的儲(chǔ)存和制取會(huì)十分便捷,對(duì)儲(chǔ)存和制取氫燃料的工業(yè)化生產(chǎn)非常有利,對(duì)太陽能風(fēng)能的充分而又安全平穩(wěn)的利用也很有用,將在未來的可再生能源系統(tǒng)中大有作為。

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