未来清洁能源非氢莫属 太阳能方案或开启新时代

    焦炭沉淀物问题

    对于到底应该使用哪种催化剂，研究者尝试铈的氧化物以及镍催化剂，将甲烷和氧气的混合气体加热至400摄氏度至500摄氏度，来模拟发电厂的情形。最开始，甲烷燃烧消耗所有氧气并产生热量。接着，在催化剂及热量作用下，剩余沼气分解成固态碳和氢气。两个甲烷分子的8个氢原子可以产生大约2个氢气分子——使用这一方法氢气的实际产生率约为25％~30％。

    在发电厂内产生的部分热量会像平常一样用于发电，这样可以利用浪费的能量，提高效能。

    实验显示，催化剂在被固态炭堵塞前，可以连续有效工作7小时。据研究小组的久瑞安.贝克尔斯介绍，即使催化剂被堵住，也很好清理，因为这些焦炭沉淀物很容易燃烧。他还说：“改变在燃烧室内的混合气体，也是减少焦炭沉淀物的有效方法。”但他补充说，研究人员不确定是否能在真正的天然气发电厂内，实现这样的控制水平。

    生产氢气能耗高

    哈里斯指出，全世界95％的氢气都是从天然气中获取的，使用的正是化石燃料转化炉。在转化炉中，天然气与蒸汽反应产生氢气和二氧化碳。这一过程实际产生氢气的效率大约为65％~70％。他说，在找到生产氢气的可再生资源之前，这一效率已经够用。

    但瑞士联邦科技学院的阿尔多.史丹菲尔德却持不同意见。他指出，要产生需要的蒸汽，必定要消耗一定的燃料。相比而言，天然气发电厂从天然气中获取能量的效率更高。他还说：“因为生产氢气是一个高耗能过程，因此在转炉中用甲烷生产氢气，每千瓦时产生的二氧化碳量更多。”

    太阳能解决方案

    史丹菲尔德的研究建议将注意力集中在太阳能上，因为太阳能可以提供热量来分解甲烷并生产氢气。他说：“通过这些复杂的过程，我们‘混合’太阳能及化石燃料产生的能量，将现有的以化石燃料为基础的技术与未来的太阳能化学技术联系起来。这样能节省化石燃料，减少二氧化碳排放，并且能为太阳能生产氢气铺路搭桥。”

    不过，这一设想同许多其他提议一样还只处于理论阶段。展望未来，如果能够找到大量可持续生产氢的方法，或许可以开启一个崭新的氢经济时代。