古詩詞大全網 - 成語故事 - 制氫技術有哪些呢?

制氫技術有哪些呢?

1、蒸汽甲烷重整

蒸汽甲烷重整(SMR)是壹種從主要是甲烷的天然氣中生產氫氣的方法。它是目前最便宜的工業氫氣來源。世界上近50%的氫氣是通過這種方法生產的。該過程包括在蒸汽和鎳催化劑存在下將氣體加熱到700–1100°C之間。

產生的吸熱反應分解甲烷分子並形成壹氧化碳CO和氫氣H2。然後壹氧化碳氣體可以與蒸汽壹起通過氧化鐵或其他氧化物並進行水煤氣變換反應以獲得更多量的H2.這個過程的缺點是它的副產品是CO2、CO和其他溫室氣體的主要大氣釋放。

根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產壹噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是壹種可能被捕獲的溫室氣體。

根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產壹噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是壹種可能被捕獲的溫室氣體。

2、甲烷熱解

說明甲烷熱解的輸入和輸出,這是壹種生產氫氣且無溫室氣體的高效壹步法

甲烷的熱解是從天然氣中生產氫氣的過程。通過流過“氣泡塔”中的熔融金屬催化劑,氫氣分離在壹個步驟中進行。這是壹種“無溫室氣體”方法,用於測量潛在的低成本氫氣生產,以衡量其擴大規模和大規模運營的能力。?該過程在更高的溫度(1065°C或1950°F)下進行。?

3、電解

電解包括使用電將水分解成氫氣和氧氣。水的電解效率為70-80%(轉化損失為20-30%)?,而天然氣的蒸汽重整的熱效率在70-85%之間。?電解的電效率預計將在2030年之前達到82-86%?,同時隨著該領域的進展繼續加快,同時也保持耐用性。

水電解可以在50–80°C之間運行,而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之間的溫度。?兩種方法的區別在於使用的壹次能源;電力(用於電解)或天然氣(用於蒸汽甲烷重整)。

環境影響

截至2020年,大部分氫氣由化石燃料生產,導致二氧化碳排放。當排放物釋放到大氣中時,這通常被稱為灰氫,當通過碳捕獲和儲存(CCS)捕獲排放物時,這通常被稱為藍氫。

假設美國上遊和中遊的甲烷泄漏率和生產通過蒸汽甲烷重整器(SMR)改裝了二氧化碳捕獲裝置。使用具有二氧化碳捕獲功能的自熱重整器(ATR)可以在令人滿意的能源效率下實現更高的捕獲率,並且生命周期評估表明,與具有二氧化碳捕獲功能的SMR相比,此類工廠的溫室氣體排放量更低。

經評估,在歐洲應用ATR技術與二氧化碳的綜合捕獲相比,其溫室氣體排放量低於燃燒天然氣,例如,H21項目報告稱,由於二氧化碳強度降低了68%,因此溫室氣體排放量減少了68%。天然氣與更適合捕獲二氧化碳的反應器類型相結合。

使用較新的無汙染技術甲烷熱解生產的氫氣通常被稱為綠松石氫氣。高質量的氫氣直接由天然氣生產,相關的無汙染固體碳不會釋放到大氣中,然後可以出售用於工業用途或儲存在垃圾填埋場。

由可再生能源生產的氫氣通常被稱為綠色氫氣。有兩種從可再生能源生產氫氣的實用方法。壹種是電制氣,其中電力用於電解水制氫,另壹種是利用垃圾填埋氣在蒸汽重整器中制氫。當由風能或太陽能等可再生能源生產時,氫燃料是壹種可再生燃料。

通過電解由核能產生的氫有時被視為綠色氫的壹個子集,但也可以稱為粉紅色氫。奧斯卡港核電站於2022年1月達成協議,以每天公斤的數量級供應商業粉紅色氫氣。