儲氫制氫新工藝在德問世 大幅降低成本和能耗
時間:2017-08-31 08:44來源:科技日報 作者:顧鋼
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德國科學家日前開發出利用有機載體液和特殊催化劑的儲存和制取氫燃料新工藝，使原先裝卸氫燃料所需的兩個裝置簡化成一個裝置。新工藝能大大降低成本和能耗，對能源轉型具有重要意義。
有效利用可再生能源的一大方式是利用電解水制氫，然后將氫儲存起來備用。高效儲氫技術一直是各國科學家的攻關課題。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-紐倫堡大學的科學家，讓一種特殊的有機載體液與氫燃料結合成穩定的化學物，便于氫燃料的安全儲存和方便運輸。尤利希研究中心專家喬希克介紹說，氫燃料的儲存和釋放是可逆的化學反應，兩個反應的步驟不同，各需一種特殊的催化劑，所以有機載體液和氫燃料的裝卸要在兩個裝置中分別進行。
為了讓兩個裝置合二為一，研究人員開發出了一種特殊的催化劑，它可使氫燃料的裝卸反應在同樣的溫度下有效催化，因此，在一個裝置中，改變壓力就可完成氫燃料的儲存和釋放，大幅簡化了氫燃料存儲對設備的要求，可節約30%至50%的設備成本。
新工藝的另一大好處，是可以充分利用儲存的氫燃料釋放時產生的化學反應熱。據喬希克介紹，目前氫燃料儲存設備的操作溫度約為150攝氏度；氫燃料釋放設備的操作溫度約為300攝氏度。盡管理論上可以將氫燃料儲存時的反應熱提供給釋放時用，但由于兩個裝置的化學反應溫度不同，上述想法難以實現。而新工藝在較高溫度下儲存氫燃料，產生的熱可直接供釋放時使用，為此，研究人員還開發了高溫氫化工藝，以及與此相應的催化劑。
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，氫燃料的儲存和制取會十分便捷，對儲存和制取氫燃料的工業化生產非常有利，對太陽能風能的充分而又安全平穩的利用也很有用，將在未來的可再生能源系統中大有作為。
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