帮助绿色氢走出实验室

摘要 实验室突破和实际应用之间有许多步骤。绿色氢可能刚刚迈出了第一步。绿色氢有很多用途。它是一种清洁燃料,不仅可以减少温室气体排放,还可

实验室突破和实际应用之间有许多步骤。绿色氢可能刚刚迈出了第一步。绿色氢有很多用途。它是一种清洁燃料,不仅可以减少温室气体排放,还可以创造一个利润丰厚的新出口产业。然而,它有一些重大挑战需要解决,才能充分发挥其潜力。

在里面放一个软木塞

绿色氢的一个主要挑战是储存。如果要以与天然气相同的方式储存和运输氢气,则需要对其进行冷却和液化。但是,虽然天然气在 -161°C 时液化,但氢气在 -253°C 时液化。将某物冷却到该温度需要大量能量。

Grattan 研究所能源与气候变化项目副主任艾莉森·里夫 (Alison Reeve) 说:“总的来说,氢存储没有得到很好的理解,没有规模化,而且可能是链条中非常昂贵的一部分。”

然而,迪肯大学的新研究可能已经找到了“球磨”的巧妙解决方案。

球磨机使用机械能来驱动化学反应。这个过程是这样的:

找到/建造一个可以旋转的玻璃杯。

用一打不锈钢球、你想储存的气体和一种叫做氮化硼的无害化学物质填充玻璃杯。

开始旋转不倒翁,使不锈钢球开始四处移动并引发化学反应。

瞧!你有所谓的“机械反应”。

该反应使气体通过化学键吸附到氮化硼表面。简而言之,球磨机可以潜在地以固体粉末形式储存氢气,无需将其液化。

“这是一个意外发现。当气体与粉末结合时,玻璃杯内的压力降至零。我们检查了玻璃杯是否有泄漏,但没有发现,”该发现背后的首席研究员 Srikanth Mateti 博士说。

“我们重复了这个过程 30 次,得到了相同的结果。”

Srikanth 和他的同事发表了一篇关于这种技术如何通过选择性吸附一种烃类气体(烯烃和石蜡气体)的研究论文。最令人兴奋的是,球磨机可节省大量能源。

使用当前技术,石化行业通过使用能源密集型低温蒸馏工艺分离碳氢化合物气体混合物。这一过程占全球能源消耗的 15%。

该过程的能源强度也低于氢气液化。这可能会解决绿色氢供应链中的一个主要问题。

虽然 Srikanth 的论文专注于使用球磨分离烯烃和石蜡气体,但他和他的团队目前正在研究一种用于储存氢气的论文。Srikanth 的团队还拥有使用球磨技术储存其他气体的技术的知识产权。

稍安毋躁

迪肯大学的上述研究对于绿色能源爱好者来说是令人兴奋的事情。不幸的是,球磨并不是解决燃料问题的灵丹妙药。

“研究从实验室转移到工业规模可能需要很长时间,”艾莉森说。

“目前你能买到的最高效的太阳能电池板的效率水平达到了 1985 年实验室所达到的水平。”

“澳大利亚拥有第二大已宣布的氢项目管道。有很多 3D 渲染和网站,但我们几乎没有安装任何东西。如果有的话,我们在生产方面处于中间位置。”

哎哟。但我们肯定不必等到 2050 年代后期才能看到球磨机是否能在工业规模上发挥作用?

根据艾莉森的说法,这是政府可以介入的地方。

政府支持

“政府需要继续投资于早期研发演示和商业化,以不断将东西从实验室中拉出来,并使其更容易获得。”

早期研发存在风险,因此大多数投资者在事情得到证实之前犹豫不决,从而难以获得资金。

然而,政府的支持可以让研究得以发展,直到最初的问题得到解决。

政府还可以通过创造“市场拉动”来帮助工业。毕竟,你可以拥有世界上最大的储氢系统,但如果没有人购买氢,它就没有用了。

政府支持市场拉动的一个很好的例子是可再生能源。

“澳大利亚政府为太阳能农场或风电场等可再生能源发电提供了很多支持。但与此同时,联邦政府立法允许能源零售商购买可再生能源。”

“正是这种需求为大规模项目承保。它能够去银行说‘我有五个客户将以这个价格购买它 5 年。’”

将实验室快速推向市场的一个更有先见之明的例子是 疫苗。

“政府对制药公司说‘尽快得到这种疫苗,我将购买 500 万剂。’”

因此,尽管像 Srikanth 这样的研究对于绿色氢工业至关重要,但它不能在真空中发生。它需要政府的支持才能蓬勃发展。

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