液态阳光 太阳能光热催化甲醇重整制氢技术
发布者:xylona | 来源:西安航天基地先进制造业联合体科协 | 0评论 | 1907查看 | 2024-09-25 15:13:47    

能源是当今社会经济发展与科技进步的基石,从各方面影响着国民生产生活。化石能源的非清洁使用造成了诸多环境问题如雾霾、温室效应等,近年来在全球范围内,世界各国特别是发达国家开始寻求相互合作以减少化石能源使用和控制碳排放。国家主席习近平也在2020年联合国大会上正式提出中国碳排放“30·60”目标,即中国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。因此,清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系是解决环境问题的主要手段。


陕西鼎基能源积极响应国家政策号召,将碳减排和氢能技术作为公司的主要发展方向,并与西安交通大学化工学院通过产学研合作的模式,共同致力于碳捕集利用及氢能领域的技术研发。公司为国家级高新技术企业及省专精特新企业,拥有国家发明专利三项,PCT美国发明专利一项,实用新型专利十多项,软件著作权6项,获得第十二届中国创新创业大赛陕西赛区二等奖并入围全国赛,2023陕西省科技工作者大赛一等奖。


当前,氢气主要是通过涉及天然气和其他化石燃料的过程生产的,这使得从生产开始到最终使用,这种原本绿色的燃料更像是一种“灰色”能源。相比之下,太阳能热化学氢提供了一种完全零排放的替代方案,因为它完全依赖可再生太阳能来驱动氢的生产。太阳能聚光集热技术(简称太阳能光热技术)是利用太阳能集热器将太阳光进行聚焦并转换为热能的一种太阳能利用方式。目前,抛物槽式聚光集热技术是商业化程度最高,使用最广泛的太阳能光热技术。如下图所示,抛物槽式集热器主要由聚光器和集热管构成,集热管包括吸收管和玻璃管,吸收管外表面附着的吸收涂层用于完成太阳能到热能的转化,并给下游制氢单元提供能量来源。


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由于氢气为易燃易爆易扩散的化学性质活泼的气体,同时因其过低的沸点而极难液化,这都进一步提高了氢气储存与运输的困难与成本,利用富氢燃料通过重整反应进行制氢可以避免上述问题。甲醇因其高氢碳比、易于生物降解、低硫含量、易于储存和运输等优点而成为理想的制氢原料之一。利用甲醇作为化学储能储氢载体,以“绿色甲醇”形式将“弃风、弃光、弃水”的能源电力资源储存下来,并在终端通过太阳能光热催化+热化学储热的方式将甲醇重整制备氢气,可以实现甲醇液态阳光生产—甲醇重整制氢—氢燃料电池应用的清洁燃料物质能量循环,产物中的CO2气体收集后可与上游电解水的绿氢重新制备为绿甲醇并循环利用,在整个过程中可实现二氧化碳的净零排放。


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陕西省拥有丰富的太阳能资源,北部榆林等地年总辐射量高达6000MJ/m²,年均日照时数超过2800小时,适宜大规模开发太阳能制氢项目。发展太阳能加氢站旨在深度挖掘太阳能资源潜力,可推动氢能与可再生能源的深度融合,构建绿色、高效、可持续的氢能产业链,形成多元应用场景,助力传统能源产业转型升级,为全省乃至全国的能源绿色低碳转型树立典范。通过太阳能加氢站的建设和运营,陕西省将进一步提升其在清洁能源领域的影响力,为实现碳达峰、碳中和目标作出重要贡献。

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