沼气催化裂解制氢

就《巴黎协定》而言,众所周知,如果世界要有机会实现1.5°C的目标,碳捕获和碳储存是必不可少的。此外,由于植物往往已经具有很强的捕获CO的能力2从空中,为什么不利用它们来造福人类呢?

这是一项新的研究项目的基本支柱之一奥尔胡斯大学该杂志将注意到丹麦首个利用催化裂解从沼气中生产氢气的反应堆的发展。

在热解过程中,利用高温将天然气或可再生沼气中的甲烷分解为碳和氢。

该项目得到了丹麦独立研究基金的财政支持。

我们现在需要的不仅仅是零碳技术。我们还需要净负碳排放的碳封存技术。我们在这个项目中提出的建议是调整和优化现有的所谓的绿松石氢技术,用于沼气而不是天然气。

Patrick Biller,奥尔胡斯大学生物与化学工程系副教授兼项目负责人

Biller补充道:其结果将是一种真正的碳负技术,非常适合丹麦作为一个领先的沼气国家的角色”。

全球约3%的碳排放来自于从天然气中产生的灰色氢。正常的替代品是绿氢,通过电解,水被分解成氧和氢。

但如果使用可再生能源发电,绿色制氢充其量是碳中和的,而绝不是碳负的。水的分解需要大量的能量,如果不利用可再生能源,生产过程中会释放出CO2

目前,全球95%的氢气生产来自蒸汽甲烷重整(SMR)过程,该过程将天然气转化为CO2和氢。

蓝松石氢正被高度研究为一种替代能源;它还包括从天然气中生产氢气。然而,裂解被用来将碳转化为固体形式。通常的绿松石氢是碳中性的,因为碳来源是天然气,因此是化石资源。然而,它并没有被释放到空气中。

帕特里克·比勒建议设计和开发一种从沼气中产生绿松石氢的技术。

植物每天都通过光合作用进行碳捕获,实际上它们做得很好。沼气源于吸收了CO的植物物质2以这种方式从大气中。

Patrick Biller,奥尔胡斯大学生物与化学工程系副教授兼项目负责人

Biller继续说道:这意味着在沼气热解过程中,原本来自大气的碳被转化为固体形式;炭黑一种纯碳的黑色粉末,可以沉积或在工业上用于其他高价值产品这意味着没有碳排放,而是对大气的净负贡献”。

在获得丹麦独立研究基金的许可后,该研究小组目前的目标是设计并提出一个有可能规范这一过程的系统。这不是一项容易的任务,尽管目标是适应目前的绿松石氢技术。

天然气和沼气之间有很大的区别,例如,沼气中有很多非常不同的杂质需要考虑。同时,甲烷热解需要1200摄氏度左右的高温。

Patrick Biller,奥尔胡斯大学生物与化学工程系副教授兼项目负责人

Biller补充道:我们想要避免这种情况,所以我们将尝试寻找金属催化剂,可以显著减少启动反应所需的能量。我们希望能在500-600度的温度下进行反应”。

预计完成的系统将能够在绿色制氢能源的五分之一左右的帮助下产生氢气。此外,这项技术的好处是结合了来自空气的碳。该系统将在奥胡斯大学的研究中心进行测试和运行。

Biller说:“丹麦拥有世界领先的沼气行业。我们在Power-2-X和氢能源方面做得很好,我们有一个拥有大量可再生能源的能源系统。来自沼气的绿松石氢与这种混合非常吻合,我可以看到丹麦未来在这一领域的巨大前景”。

来源:https://international.au.dk/

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