熱化學(xué)制氫是將核反應(yīng)堆與熱化學(xué)循環(huán)制氫裝置耦合,以核反應(yīng)堆提供的高溫作為熱源,使水在800℃至1000℃下催化熱分解,從而制取氫和氧。目前,國(guó)際上公認(rèn)最具應(yīng)用前景的催化熱分解方式是由美國(guó)開發(fā)的硫碘循環(huán),其中的硫循環(huán)從水中分離出氧氣,碘循環(huán)分離出氫氣。日本、法國(guó)、韓國(guó)和中國(guó)都在開展硫碘循環(huán)的研究。
研究人員首先用聚光器使太陽光聚焦在一點(diǎn)來加熱水,其溫度達(dá)1000-1300℃,然后用產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電并使水分解為氫氣和氧氣。產(chǎn)生的氫氣將在夜晚用來加熱水和驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī),并不會(huì)產(chǎn)生任何溫室氣體,當(dāng)然這些氫氣還可以用在其它地方。
氫燃料電池車(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質(zhì)及空氣中的氧通過燃料電池以產(chǎn)生電力,再以電力推動(dòng)電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)車輛,整個(gè)過程將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。氫能源的最大好處是跟空氣中的氧反應(yīng)產(chǎn)生水蒸氣之后排出,可有效減少燃油汽車造成的空氣污染問題,現(xiàn)階段下高速車輛、巴士、潛水艇和火箭已經(jīng)在不同形式使用氫燃料,而燃料電池車一般在內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上改良而成。
近日,iChEM研究人員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳宇恩教授(通訊作者)團(tuán)隊(duì)與華東理工大學(xué)段學(xué)志副教授課題組合作,基于新的非碳氮化磷納米管載體,采用傳統(tǒng)的共還原方法,在磷空位上合成了四氮配位的釕單原子。在0.5 M硫酸析氫測(cè)試中,該催化劑在電流密度為10 mA/cm2下所需的過電位僅為24 mV,同時(shí)其塔菲爾斜率為38 mV/dec,更為重要的是,該單原子催化劑展現(xiàn)出極高的TOF值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于釕單原子在其他的載體(氮化碳,多孔碳)。
圣地亞哥州立大學(xué)(SDSU)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出新技術(shù),使得氫能作為可靠和廉價(jià)的燃料的愿景更加接近現(xiàn)實(shí)。無機(jī)化學(xué)家顧競(jìng)和普林斯頓大學(xué)的合作者開發(fā)了一種從廢水中的有機(jī)物中回收能量和電子并同時(shí)使用太陽能以產(chǎn)生氫氣的方法。
盡管電解水被視為最好的氫氣制備方式之一,但長(zhǎng)期受制于氧氣析出催化劑、非鉑氧還原催化劑的開發(fā)進(jìn)程,該技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高效、廉價(jià)推廣。
4月15日,中國(guó)科技大學(xué)官方消息顯示,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳宇恩教授課題組運(yùn)用創(chuàng)新工藝,在氧析出催化劑研發(fā)領(lǐng)域取得重大突破,促進(jìn)了電解水制氫的工業(yè)化,相關(guān)成果被選為本月的《自然-催化》封面文章。
氫能產(chǎn)業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。為促進(jìn)我省氫能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,培育發(fā)展新動(dòng)能,我委牽頭編制了《浙江省培育氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(征求意見稿)》,現(xiàn)面向社會(huì)公開征求意見。公示期:2019年4月15日-2019年4月21日。如有問題,請(qǐng)?jiān)?019年4月22日(周一)前反饋我委產(chǎn)業(yè)處。感謝您的參與和支持!
目前,氫氣主要來源有兩個(gè):化石能源重整和水電解。其中,化石能源重整制氫是最主要的來源,占比約97%;電解水制氫立足于未來碳中性甚至負(fù)碳,被各界寄予厚望,但核心在于電力來源。按照當(dāng)前全球和中國(guó)電力的平均碳強(qiáng)度計(jì)算,電解水制得1千克氫氣的碳排放分別為25.2千克和35.84千克,甚至高于煤制氫(約20千克)的碳排放。
4月3日,由中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司一建公司承建的遼陽石化煉油廠加氫一車間膜分離設(shè)施改造項(xiàng)目投產(chǎn)后連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行13天。隨著遼陽石化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整一系列項(xiàng)目的完成,增加了氫氣的消耗量,須對(duì)制氫裝置原有的膜分離系統(tǒng)進(jìn)行改造。遼陽石化采用大連理工大學(xué)開發(fā)的一段膜分離+滲余氣壓縮+二段膜分離的梯級(jí)膜分離工藝包,在現(xiàn)有一段膜分離系統(tǒng)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充小規(guī)模二段膜分離系統(tǒng),最大限度提高氫氣回收率。承擔(dān)施工任務(wù)的一建公司遼陽項(xiàng)目部克服...
“為了達(dá)到氣候保護(hù)的目標(biāo),我們需要更多的可再生能源。綠色氫氣被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的最有前景的方式之一,”西門子能源與電子研究主管Armin Schnettler表示。歐洲已經(jīng)有超過45個(gè)示范項(xiàng)目,旨在改善電力-氣技術(shù)及其與電網(wǎng)和天然氣網(wǎng)絡(luò)的整合。主要的重點(diǎn)是使電解轉(zhuǎn)換為氫氣的電解槽更有效,更持久,更便宜。
近日,我所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、太陽能研究部韓洪憲研究員和李燦院士團(tuán)隊(duì)與日本理化學(xué)研究所(RIKEN)Ryuhei Nakamura教授研究團(tuán)隊(duì)合作,在酸性條件下非貴金屬電催化分解水研究方面取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。
3月22日,中能源氫能科技(茂名)有限公司的氫能源產(chǎn)業(yè)基地正式啟動(dòng)。項(xiàng)目投資1.5億元,落戶廣東省茂名市。據(jù)稱,該氫能產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目發(fā)起方為中國(guó)能源工程集團(tuán)、航天科技集團(tuán)公司航天動(dòng)力研究院、清華大學(xué)核能與新能源研究院,已開發(fā)出36kW氫燃料電池和60kW車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),可為氫燃料汽車、長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)提供從氫燃料電池、系統(tǒng)集成、氫氣供應(yīng)和加氫站運(yùn)行的“一站式”服務(wù)。
近期,來自西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)消息,浙江潤(rùn)豐氫發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司(下稱“潤(rùn)豐氫發(fā)動(dòng)機(jī)”)產(chǎn)業(yè)基地一期項(xiàng)目在高新區(qū)舉行簽約。該項(xiàng)目由浙江潤(rùn)豐能源集團(tuán)投資,將建成以氫燃料為能源的新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)基地。潤(rùn)豐氫發(fā)動(dòng)機(jī)一期項(xiàng)目總投資10億元,占地50畝,項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后,可形成年產(chǎn)5萬臺(tái)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)能力。
斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種利用舊金山灣的太陽能,電極和鹽水生成氫燃料的方法。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)于3月18日發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上,展示了一種通過電力從海水中分離氫氣和氧氣的新方法?,F(xiàn)有的水分解方法依賴于高度純凈的水,這是一種寶貴的資源并且生產(chǎn)成本高。
月15日下午,國(guó)務(wù)院新聞辦舉行吹風(fēng)會(huì),就《政府工作報(bào)告》的83處修訂進(jìn)行了解讀。其中一條頗引人注意——“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。這也是氫能源首次寫入《政府工作報(bào)告》。行駛里程長(zhǎng)、加氫速度快,駕乘操控性和燃油車完全一致同時(shí)不失“環(huán)保”,無疑讓專注于創(chuàng)新體系建設(shè)、從高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的中國(guó)一下子“確認(rèn)了眼神”。
氫氣與傳統(tǒng)的化石燃料不同,它不能經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的聚集而天然地存在,必須通過一定方法才能將它制備出來。制備氫氣的方法很多,傳統(tǒng)的制氫方法主要有電解水制氫、化石燃料重整制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫氣等,新的制氫方法主要有生物質(zhì)制氫、光催化制氫等。