新一体化储氢制氢装置能大幅降低成本

作者：顾钢文章来源：科技日报发布时间：2017-09-01

德国科学家日前开发出利用有机载体液和特殊催化剂的储存和制取氢燃料新工艺，使原先装卸氢燃料所需的两个装置简化成一个装置。

新工艺能大大降低成本和能耗，对能源转型具有重要意义。

有效利用可再生能源的一大方式是利用电解水制氢，然后将氢储存起来备用。高效储氢技术一直是各国科学家的攻关课题。在最新研究中，尤利希研究中心可再生能源研究所与埃朗根-纽伦堡大学的科学家，让一种特殊的有机载体液与氢燃料结合成稳定的化学物，便于氢燃料的安全储存和方便运输。尤利希研究中心专家乔希克介绍说，氢燃料的储存和释放是可逆的化学反应，两个反应的步骤不同，各需一种特殊的催化剂，所以有机载体液和氢燃料的装卸要在两个装置中分别进行。

为了让两个装置合二为一，研究人员开发出了一种特殊的催化剂，它可使氢燃料的装卸反应在同样的温度下有效催化，因此，在一个装置中，改变压力就可完成氢燃料的储存和释放，大幅简化了氢燃料存储对设备的要求，可节约30%至50%的设备成本。

新工艺的另一大好处，是可以充分利用储存的氢燃料释放时产生的化学反应热。据乔希克介绍，目前氢燃料储存设备的操作温度约为150摄氏度;氢燃料释放设备的操作温度约为300摄氏度。尽管理论上可以将氢燃料储存时的反应热提供给释放时用，但由于两个装置的化学反应温度不同，上述想法难以实现。而新工艺在较高温度下储存氢燃料，产生的热可直接供释放时使用，为此，研究人员还开发了高温氢化工艺，以及与此相应的催化剂。

专家称，与目前使用的分开的氢燃料装置相比，这种一体化氢燃料装置最大的好处是，氢燃料的储存和制取会十分便捷，对储存和制取氢燃料的工业化生产非常有利，对太阳能风能的充分而又安全平稳的利用也很有用，将在未来的可再生能源系统中大有作为。