國內(nèi)首次研發(fā)出液態(tài)金屬熱裂解裝置

減少碳排放、發(fā)展清潔能源是未來發(fā)展的必經(jīng)之路。氫能源作為清潔、高效、可存儲的二次能源，是推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用的理想能源。記者近日獲悉，四川大學(xué)芶富均教授帶領(lǐng)的液態(tài)金屬團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首次研發(fā)出液態(tài)金屬熱裂解裝置，以液態(tài)金屬為媒介，助力甲烷裂解，實(shí)現(xiàn)零排放、低成本、高效制氫。

據(jù)了解，現(xiàn)階段國內(nèi)主要采用的制氫方式為化石能源重整制氫和水電解制氫，化石能源重整制氫會排放大量二氧化碳，水電解制氫成本又太高。“液態(tài)金屬熱裂解技術(shù)使甲烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上，只產(chǎn)生單一的氫氣，完全不含二氧化碳。”實(shí)驗(yàn)室里，芶富均教授指向這套制氫設(shè)備介紹道，在這個3米高的“方盒子”內(nèi)，液態(tài)金屬燃燒形成高溫環(huán)境，甲烷從“方盒子”尾端輸入后，經(jīng)過裂解，從頂部輸出氫氣。

優(yōu)化制氫產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)、突破技術(shù)瓶頸，如何在算好“生態(tài)賬”的同時，算好“經(jīng)濟(jì)賬”？芶富均教授介紹，天然氣水蒸氣重整制氫，1公斤氫氣耗電約11度，而電解水制氫要耗電約48度；雖然化石能源重整制氫耗能小，但會排放約10公斤二氧化碳。目前，液態(tài)金屬天然氣制氫設(shè)備產(chǎn)生1公斤氫氣耗電約16度。

“如果將產(chǎn)生的高溫氫氣和固態(tài)石墨的余熱再循環(huán)利用，電力成本將與傳統(tǒng)制氫成本持平。”芶富均教授說，進(jìn)一步優(yōu)化工藝后，還將產(chǎn)生碳納米管、碳纖維等形態(tài)的納米先進(jìn)材料，提高副產(chǎn)物價值，可以極大降低制氫成本。此外，記者了解到，四川省天然氣及頁巖氣資源儲量十分豐富，是發(fā)展氫能源的良機(jī)，這將有利于改善四川省能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)天然氣就地綠色轉(zhuǎn)換。

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