2024年12月21日 星期六
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新型甲烷裂解制氢技术

2019/10/15 15:36:382272

https://fuelcellsworks.com/报道:波茨坦先进可持续发展研究所(IASS)与卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)开发出了新的甲烷裂解技术,甲烷将分解为氢气与碳,在此过程中没有二氧化碳的排放。两年的实验证明,实验用反应器持续可靠运行,此项技术拥有很大的发展潜力。

甲烷作为一种广泛使用的化石燃料,预计在未来几十年内的需求将大幅提升。但化石能源的广泛使用极大地影响着我们的环境。故研究人员利用甲烷裂解技术,在750的高温下把甲烷分解为氢气与碳,在此过程中将不会有任何有害物排放。

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氢气是甲烷裂解产物之一,可以洁净燃烧,并且具有高的能量密度。然而,传统的蒸汽甲烷生产技术(SMR)伴随着大量的二氧化碳排放。统计数据显示,每年德国产二氧化碳约8亿吨,而制氨业的二氧化碳排放可达2亿吨,使用甲烷裂解技术可大大降低制氨业的二氧化碳排放。

甲烷裂解的另外一种产物为碳,是重要的工业商品,广泛用于产钢、碳纤维以及其他碳基结构材料。裂解过程中产生的碳为高品质纯碳粉,具有市场价值,这提高了甲烷裂解的商业可行性。再者,碳的储存比捕获二氧化碳更简单且成本更低。

此次IASSKIT基于甲烷裂解的基础理论,引入液态金属技术,克服了以往的障碍。在新设计的反应器中充满着熔融锡,甲烷气泡从反应器底部注入。当气泡上升到金属表面时,裂解反应发生,碳将沉积在反应器顶端。从2012年开始,研究人员就进行了一系列的实验,研究了不同温度,反应器材料以及甲烷泡沫停留时间等参数,最终敲定了一套高1.2米,由石英与不锈钢组合的反应器装置。