新一體化儲(chǔ)氫制氫裝置能大幅降低成本

德國(guó)科學(xué)家開發(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(jiǎn)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(lái)備用。高效儲(chǔ)氫技術(shù)一直是各國(guó)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?？私榻B說(shuō)，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(jiǎn)化了氫燃料存儲(chǔ)對(duì)設(shè)備的要求，可節(jié)約30%～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。目前氫燃料儲(chǔ)存設(shè)備的操作溫度約為150 ℃，氫燃料釋放設(shè)備的操作溫度約300 ℃。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。

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(yáng)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(lái)的可再生能源系統(tǒng)中大有作為。