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绿色氢气被认为是能源和交通革命的一线希望，但还没有准备好大规模生产。原因有很多。目前，氢主要来自化石燃料。
例如，为了运输到燃料站，天然气必须在昂贵和能源密集的过程中被压缩或液化。建立储存大量氢气的基础设施需要很高的投资成本。
在未来，分散生产对于全国范围内的氢供应至关重要，理想情况下，可以利用当地可再生能源实现气候中和。
2020年，格拉茨工业大学(TU Graz)的研究人员在过程工程师维克多·哈克(Viktor Hacker)的带领下，与格拉茨的初创企业Rouge H2 Engineering一起，提出了一种分散制氢的可持续过程，即所谓的“化学循环制氢法”。这项研究获得了几个奖项，并建成了一个紧凑的、现场按需的氢气厂，可以从沼气、生物质或天然气中生产氢气。
现在，哈克和他的团队再次让人们刮目相看。这一次是关于正在进行的Biogas2H2项目的具体成果。在世界上最大的示范工厂之一，他们使用来自现有沼气厂的沼气直接生产高纯度氢气，包括对气体中存在的所有杂质进行处理。该项目由奥地利研究促进机构FFG资助。
氢气是从沼气中提取的
格拉茨理工大学化学工程与环境技术研究所维克托·哈克:
“我们成功地证明了化学循环系统可以集成到现有的沼气厂。”
“燃料电池用的高纯氢是由真正的沼气生产出来的，不仅是在实验室，而且是在工业规模上。”
真正的沼气来自猪粪、甘油材料、青贮玉米和谷物残渣，来自斯提里安南部的一家公司Okostrom Mureck GmbH。在那里，他们对额外的产出非常感兴趣。“除了发电，利用沼气生产绿色氢气用于可持续交通当然是非常令人兴奋的，”该公司董事总经理卡尔·托特(Karl Totter)说。
Rouge H2 Engineering和TU Graz于2021年夏天在该公司的Mureck工厂建造了示范工厂，该工厂将用于测试，直到10月底。这个10千瓦的发电厂将1%的沼气(大约每分钟30升)转移到蒸汽中。
混合物流入反应堆。在那里，沼气被改造，合成气被生产出来。然后这种气体将氧化铁还原为铁。然后蒸汽进入反应堆，将铁氧化为氧化铁。这将释放99.998%的纯氢。
可供商业使用
铁/蒸汽工艺达到75%的效率。
Rouge H2项目经理Gernot Voititic评论道:
“如果我们不再只使用1%的沼气，而是将来自Mureck沼气厂(约480 m3 / h)的整个沼气流通过扩大规模的化学循环厂，我们可以实现一个3兆瓦的氢气厂。”
“这意味着这项技术现在已经商业化。我们还可以从真正的沼气中大量生产分散的氢气。我们的工厂只是需要一点空间。因此，我们可以立即接受沼气行业的订单。”
这种分散生产也对氢的价格产生了积极影响，从而促进了氢的购买。哈克补充说:“目前，氢气站提供的价格是每公斤10欧元。作为我们研究项目的一部分的经济分析预测，从我们的工艺中分离出来的氢将以每公斤5欧元的价格具有竞争力。这使得该工艺与电解(5-12欧元/公斤)等其他技术相比具有竞争力。”
压力的问题
该技术已被证明是有效的，可以顺利地集成到现有的沼气厂。然而，关键问题仍然是全国性的供应。这些问题包括:未来应该用氢做什么?还有谁会主动投资这个行业?
除了从沼气中生产氢气的工厂外，还将安装一个氢气充电站的想法是显而易见的。但问题的关键在于，氢动力汽车目前必须以700巴的速度加油，维克多·哈克解释说:“为了让尽可能多的氢进入最小的油箱，以达到吸引人的续航里程。”
化学回收装置在高达100巴的压力下生产氢气，这相对较高，但不足以补充氢燃料。将氢压缩到700巴是复杂和昂贵的。
“这种压缩过程必须在某个地方进行，要么直接在生产现场进行，要么最迟在加油站进行。当然，加油站也可以提供瓶装氢。成本将会增加，这将把我们带回汽油价格。”
从技术上讲，这样的压缩是不必要的:原则上，燃料电池汽车可以以最少两巴的速度行驶——只是跑不了多远。因此，由沼气厂直接分散生产氢气，如氢动力拖拉机(目前市场上很少有)或氢动力物流车辆，如叉车，将有助于缩短旅程。
生产氢气的“沼气厂”的其他可能性包括为进一步运输的气瓶充气，用管道将氢气直接输送到家庭，或将其用于工业生产。
Karl Totter:“对于Okostrom Mureck GmbH来说，道路是非常明确的:我们可以很好地想象使用我们的沼气生产氢气，并在我们的场地上增加一个相应的工厂。”
“但总得有人从我们这里买氢。在需求方面，我们仍需要采取一些行动，以便进行进一步投资。”
对于格拉茨科技大学的氢研究来说，重点不再是技术的应用——这是Rouge H2项目的切入点——而是它的进一步发展。具体来说，项目接受者(由奥地利科学基金会FWF资助)于2021年9月启动。维克多·哈克和他的团队将专注于延长反应堆中铁基材料的寿命。
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