2024年12月23日 星期一
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科罗拉多大学的太阳能制氢方法达到美能源部规定的成本目标

2019/10/15 13:29:382149

  据http://www.colorado.edu/网站报道,科罗拉多大学的太阳能制氢方法达到了美能源部(DOE)规定的成本目标。

  该方法由科罗拉多大学(CU)波尔德分校化学与生物工程学院AlanWeimer教授的研究团队研发,其使用大量的镜子聚集太阳光线,可以达到2,640华氏度高温。反应过程包括两部分,首先阳光接收器接收镜子聚集的太阳光,之后与覆盖了铁酸盐薄膜的反应基片发生反应将水分解成气态氢和氧。

  目前,成本最低的制氢方法是沼气重整,然而这一反应过程却会产生大量的二氧化碳。

  TIAX技术处理及商业化公司为DOE制定了一份长达76页的报告,对这项技术的工艺条件、主要固定设备、生产原材料、公共事业设备使用率、设备尺寸以及商业运行条件进行了评估。

  CU研发的制氢方法不会产生温室气体排放,并且与同期竞争技术相比成本效益更高,因为裂解水反应是在低温条件下进行并且反应速度很快,所需能量更少,仅需要少量的活性材料,所有这些都会导致生产成本的极大降低。

  阳光接收器内的薄膜覆盖在一种渗透性活性材料之上,这样一来反应所需的热量和蒸汽能够轻松的进入装置,使得反应更加高效。

  目前研究人员已经能够将裂解水的温度降低到250摄氏度(482华氏度),并且对薄膜和反应基片的不稳定中间物进行了评估。这些都是十分有意义的,在不就的将来这项技术也许会在美国西南部以及世界上其他高日照地区成为主流。

  这种裂解水制氢方法拥有三重效益,因为这一方法是使用可再生资源制氢,而氢燃料又是一种绿色能源,同时还可以将半咸水转化成饮用水,由此可以解决未来水资源短缺问题。

  DOE目前正对新型太阳光热解水制氢方法进行研究,最终目标是实现这种方法的商业应用。成本目标规定到2015年制氢成本要降低到6美元/千克,到2025年时氢燃料配送成本要降低到2-3美元/千克。科罗拉多大学波尔德分校的铁酸盐薄膜反应程序达到了这两项指标。