人类对氢能源的实际应用可以追溯到200年前。氢储量丰富、易于获得,是理想的能源载体。氢燃料优点很多,其一是实现二氧化碳零排放。这一特点使氢燃料显得尤为抢眼。然而如何以低廉的成本生产出大量氢气,是一个处于讨论中的问题。这里提出一个改造现有天然气电厂的设想,或许可以为氢能源的生产增添一些启示。
氢经济时代
自20世纪90年代中期起,许多问题集中出现,如城市空气污染日益严重、低排放或零排放车辆的需求持续增加、全球气候变暖加快等等。同时,伴随着日渐高涨的全球能源紧缺呼声,许多国家都开始实施能源多样化战略,加大新能源研发力度,探索代替化石燃料的 能源 技术。
在各种新能源中,氢能源被认为最有可能大量投入实际使用。许多国家都展开对氢能的开发利用。美国、日本等国都大力发展本国氢燃料电池及氢的制造、运输、储存技术。
氢气生产方法不同,其投资额和边际成本也不一样。制氢的能源和燃料也有多种来源, 能源有天然气、核能、太阳能、风力等,燃料有生物燃料、煤炭等。统计数据表明,煤炭制氢最便宜,但这一方法产生的高污染又会使氢气科技的环保性荡然无存。天然气制氢很好地摆脱了这一问题,想要开启氢经济时代,首先就要寻找出经济实惠的大量生产天然气的方法。长期以来,这一问题一直阻碍着人类社会迈入一个低碳氢燃料时代。
从现有天然气电厂“抽”氢
荷兰及法国的一些化学家指出,建造花费巨大的新工厂不切实际,改造已有天然气发电厂更加现实。但是有批评指出,将现有天然气发电厂进行翻新,可能会使效率低下。不过要想逾越通向氢时代的障碍,目前也只能采用现有的化石燃料技术。
尽管将氢转化为能量所需的廉价燃料电池及其他技术都已相当成熟,但是目前还未找到大量生产氢的方法。荷兰阿姆斯特丹大学的加蒂.罗腾博格团队与其法国里昂大学的同事认为,由于 能源 市场相对保守,只有使用现有矿物燃料基础设施才比较实际,并且有成功的可能。他们开发了一种催化剂,可以模仿沼气发电厂的燃料室,在燃烧室里分解甲烷、产生氢气。这一方法对现有发电厂的改动很小。
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