LOHC能成为启动氢经济的催化剂吗 - 市场动态

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LOHC能成为启动氢经济的催化剂吗

作者:官方来源:h2-view 所属栏目:市场动态发布时间:2022-04-05 17:26

[ 导读 ]有多种选择，但根据国际能源署的说法，开发氢对可持续能源系统的巨大潜在贡献的时机已经成熟。欧洲和亚洲的许多国家抓住了大流行...

在过去的两年里，我们生活各个方面的脱碳压力越来越大。有多种选择，但根据国际能源署（IEA）的说法，开发氢对可持续能源系统的巨大潜在贡献的时机已经成熟。

欧洲和亚洲的许多国家抓住了大流行后经济复苏计划的机会，推出了雄心勃勃的氢战略。乌克兰的持续冲突也凸显了全球能源供应和依赖俄罗斯天然气的风险。

法国最近宣布了一项70亿€的一揽子计划，以建立无碳氢产业。德国出台了一个类似的90亿€的计划，随着德国对俄罗斯天然气的依赖受到威胁，这一计划进一步加强。今年7月，欧盟委员会表示，它正在寻求将电解槽的产能从目前的250兆瓦提高到2030年的40千兆瓦。英国、澳大利亚和亚洲国家也发布了类似的策略。这些只是最近的一些公告，但它们显示了对该部门进行大规模公共投资的明显趋势。

将绿色氢的价格降低到理想水平是一个挑战——主要是因为规模经济和可再生能源成本的下降——目前只有少数技术有望实现这一目标。欧盟委员会宣布，到2030年，绿色氢的目标价格为1-2€/千克，这将使其与灰色氢（目前约为1.5€/千克）具有竞争力。澳大利亚也有一个类似的名为“H2 2”的计划，旨在将绿色氢的成本降低到每公斤2澳元（1.40美元）以下。

储氢挑战

然而，燃料面临的主要挑战是储存和运输。氢存储是一项关键的使能技术，用于推进氢和燃料电池技术在固定电源、便携式电源和运输等领域的应用。在所有燃料中，氢的单位质量能量最高；然而，其低环境温度密度导致低单位体积能量，需要开发具有更高能量密度潜力的先进存储方法。

氢可以以气体或液体的形式储存。以气体形式储存氢气通常需要高压储罐（储罐压力为350–700 bar[5000–10000 psi])。以液态形式储存氢需要低温，因为氢在一个大气压下的沸点为252.8°c。氢也可以储存在固体表面（通过吸附）或固体内部（通过吸收）。

高密度储氢对于固定式和便携式应用来说是一个挑战，对于运输应用来说仍然是一个重大挑战。目前可用的存储选择通常需要以气态形式存储氢的大容量系统。对于固定式应用来说，这不是什么大问题，因为压缩气体罐的占地面积可能不太重要。

在LOHC中处理氢气

一个被忽视的解决方案是液态有机氢载体（LOHC )，这是H2－工业。H2-Industries开发了创新、有效、环保的LOHC储能解决方案。该公司由企业家Michael Stusch于2010年创立，总部位于纽约，研发和生产位于汉堡。

LOHC是可以通过化学反应吸收和释放氢的有机化合物。因此，它们可以用作氢的储存介质。原则上，每一种不饱和化合物（具有碳碳双键或三键的有机分子）在氢化过程中都可以吸收氢。吸热脱氢接着氢气纯化的顺序被认为是主要缺点，限制了储存循环的总效率。一个m LOHC可以安全储存57 kg H2。

这个过程的开始是利用可再生电力通过电解从水中产生氢气。在这个过程中，氢以化学方式结合在一种专有的液体LOHC中，这种液体可以安全地携带氢，并可以用于在可扩展的紧凑型存储系统中安全地存储能量，这种存储系统对环境友好（无排放），并且具有几乎无限的存储容量。

与目前的做法相反，通过化学键合氢，它也可以在正常条件下储存。这使得氢气处理不仅更安全，而且更便宜。有了LOHC，挥发性氢气不再需要以高成本和高能耗的方式冷却或压缩，从而实现经济运输。有了LOHC，我们可以补偿发电和能源需求之间的时间波动和局部差异。

这使得氢易于运输。例如，从德国北部，那里可以利用风能生产氢气，到南部，那里的氢气可以帮助减少一氧化碳2炼油厂的排放。在交通运输和能源密集型行业中还有许多其他的使用案例。

利用现有基础设施

LOHC可以使用现有的柴油基础设施，安全地长期储存氢气而不会损失。使用不易燃和无毒的载体材料，如BT，9 LOHC可以使用现有的工业规模的柴油基础设施，无需任何额外的安全法规。LOHC的主要缺点是脱氢过程的新颖性，这需要大量的热量来从载体中释放氢，并且与LH相比，氢承载能力有限2和NH3。使用比其他运输公司所需的更便宜的储罐的能力在一定程度上比这些问题更重要。这使得氢气处理不仅更安全，而且更便宜。

H的技术2-Industries为LOHC开发的，可进行修改以适用于其他氢载体，如正在研究和开发的甲基环己烷（MCH）和氨。作为使用LOHC存储和传输H2，H2－工业还可以利用氢和捕获的一氧化碳制造低成本、碳中性的合成柴油（eDiesel）或可持续航空燃料（SAF)2，取决于国际市场对相同产品的需求。