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我今天演讲的题目是液态阳光加氢站开发及车载制氢系统的展望。
人类目前发展氢能的核心原因,一个是气侯变暖,一个是对地球的承载能力已经形成了严重的威胁。其中氢能和甲醇经济捆绑的很密切。在兰州和李川院士做的二氧化碳加氢直接合成甲醇,这是全球第一套二氧化碳和氢一部分合成的。
液态阳光实质上是把液化加到桶里面,目前主要面临的问题是碳排放,把化石能源燃烧,变成二氧化碳排放出去,对气侯和环境造成了巨大的压力。现在要把碳回收,回收有两个途径,一个是不用了,一个是直接把二氧化碳在生产过程中直接捕获。还有一个是事后捕获,把二氧化碳从大气或者从尾气中捕获,在甲醇的合成中直接加氢,不再通过二氧化碳造气,排放二氧化碳生成氢气。
去年10月,发布了全球首台(套)液态阳光加氢站,加氢站的突出特点就是运输甲醇,不运气氢。氢作为气体运输起来很不方便。在回收二氧化碳的时候,大概有10%左右的氢可以回收,这个价格足以覆盖二氧化碳回收的费用,同时每吨二氧化碳回收过程中还可以获得300元的收益。
液态阳光的全流程,从制氢一直到合成甲醇,再重整制氢。核心环节是,在甲醇重整的过程中有少量的一氧化碳,过程中会形成积累,干扰这个过程,我们又利用了一氧化碳在低氢高二氧化碳的情况下重整,把它变成一氧化碳和氢气,还可以增加它的经济性。
甲醇重整制氢+氢气提纯+低温燃料电池,目前在大规模研究,成本在减少,用量在扩大。但是提纯成本高,不大适合大规模推广。
电解甲醇制氢+低温燃料电池,是最适合的。甲醇要消耗12度电左右,发出来的电再转一圈,也就剩四到五度电,经济性很差。经过计算设计,应该可以降到5-8度电。实验表明,把燃料电池的余热重来加热甲醇,把甲醇分解吸收的热补回来。综合下来,它的能量效率最高,用于甲醇的分解,电只提供甲醇无分解的动力。好处是,这项制氢技术推广,适合在应用端,主要能源来源于能源供给端。东部电费平均0.8元一度电,用于加工制氢完全承受得起。这个模式下二氧化碳和氢气直接分离好了,不需要再提纯。二氧化碳的回收直接常温下就已经液化了,也不需要制冷。是目前最有前景的,但开发难度大一点。
感谢各位。
(发言根据演讲速记整理,未经演讲人审核)
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