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ETH的副产品Synhelion正在商业化的太阳能热高温燃料(如航空燃料和氢)和已经进入与一些大公司合作生产水泥或航空燃料以逐渐接近100%的目标。
该公司最近的一次合作是与伍德公司的合作。伍德公司是世界电力工程的领导者，在将天然气蒸汽转化为合成气生产氢气方面有着悠久的历史。这家拥有4万名员工的公司现在已经开发出一项新技术，使用可再生能源代替化石燃料来提供蒸汽转化所需的热量
伍德技术发展总监Richard Spiers说:“我们将展示太阳能热能可以用来驱动甲烷重整反应的概念。”“就能源收集的有效性而言，与Synhelion合作为我们提供了相当大的机会。”
两家公司计划，在位于Jülich室外的DLR太阳能试验基地进行联合技术试验，集中太阳能热(CST)提供用于氢重整的替代化石燃料的热量。伍德公司正在首次测试其新的蒸汽转化技术。
Synhelion将在其首次户外“日晒”测试中，在1000°C下测试其高温CST接收器，随后将添加一个热能存储设备。“我们对性能相当有信心，”Lukas Geissbühler说，Synhelion热力系统的负责人。“当然，与人工太阳相比，将我们的高温接收器集成到天气多变的户外太阳场要复杂得多，但我们很期待这个挑战。”
如果成功，他们的合作将为商业化太阳能氢提供一条快速的途径，而且成本与今天的化石燃料相同。伍德的传统蒸汽重整技术在效率方面处于市场领先地位，在全球120多个氢气和合成气工厂中使用，总装机容量超过350万标准立方米/小时(Nm3 / h)的氢气。因此，当这种不依赖燃料的版本进行测试时，全球市场已经准备好了。
Geissbühler解释说:“我们估计，通过我们的太阳能重整技术，每公斤氢气可以降低到1欧元。”1欧元兑1美元略高于1美元，这甚至低于美国能源部生产绿色氢的成本目标3美元/公斤。
绿色氢技术
绿色(可再生)氢气可以通过电或可再生的热量产生。通过通电，可以从超纯水(H2O)中电解出氢气(H2)，如果电是100%可再生的，就是绿色氢气。
但是，Synhelion和瑞士、德国、澳大利亚和日本的研发实验室正在创新一种利用100%太阳能热量的创新高温热化学技术，这种技术可能更有效。通过将数千个“太阳”(反射阳光的镜子)集中在太阳能接收器上，产生高达1500°C的高温，Synhelion可以使用氧化铈氧化还原过程将氢从水中分离出来。这种基于热量的太阳能热化学甚至可以从硫酸(H2SO4)等复杂液体中分离氢。
然而，Synhelion说，绿色方法(电或热)的最快替代方法是简单地使用目前低成本的甲烷(CH4)蒸汽重整过程，除了替代900°C的太阳能热来增加该过程提供的热量。尽管它不是100%的可再生能源——因为甲烷仍然是一种化石燃料——但太阳能可以消除另外50%的排放。
Geissbühler解释说:“我们正在与伍德公司合作，使这种太阳能转化技术更快地推向市场，因为他们是绝对的转化专家。”因此，太阳能转化将是他们计划的第一步，在两年内使太阳能燃料和氢商业化。
太阳能蒸汽转化
“我们的新技术旨在克服对燃烧作为主要热能来源的依赖，在测试成功后，伍德将把这项技术商业化，”Spiers说。
“该公司意识到，进一步提高效率和可扩展性对引入氢作为能源转型的燃料极其重要，这是我们创新技术的优势。与太阳热能耦合的主要优点是消耗和相关排放的突然减少。”
100%可再生氢与太阳能蒸汽重整
通过Synhelion的太阳能热输入和伍德的可再生蒸汽重整，蒸汽重整的热量将是可再生的。“但除此之外，未来用于蒸汽重整的甲烷可能来自任何来源，”斯皮尔指出。甲烷的非化石燃料来源包括农业废物、屠宰场和城市水处理。
Geissbühler补充说:“如果我们使用生物来源的甲烷，我们可以有效地抵消100%的碳。”
这两家公司已经在这个项目上合作了四五年。Geissbühler表示:“事情变得更具体了，然后我们决定一起建造一个大型工厂。”“我们看到了迅速扩大规模的巨大潜力，这样我们就能以具有竞争力的成本，以最先进的氢生产技术迅速进入市场。”
为了进行测试，两家公司在DLR的Jülich太阳能测试场地租用了8万平方米的户外塔。“我们已经工作了几个月，以开发研发设施，使它适合在德国现有的塔，”斯皮尔说。“这对他们两人来说都是一个苛刻的工程项目，试图将两种技术集成到30米高塔楼顶部的一个现有房间中。”
热能储存是确保昼夜制氢所需的可靠性的最具成本效益的方法。Geissbühler解释说，他们想在一个单槽温跃层系统中使用陶瓷结构进行存储。Synhelion公司的250千瓦太阳能接收器首次与伍德公司的75千瓦重整器耦合。
Spiers指出:“这个测试单元可以比这个测试更大。氢气工业以标准的氢气每小时(Nm3 / h)来生产。他说:“因此，我们通常在几千到几万的订单上工作，工厂的生产能力在3000到20万Nm3 / h以上。”他估计这相当于一个CST。系统在9MW至600MW之间。
由于蒸汽重整需要热量，伍德也在探索其他热能可再生能源。他表示:“我们在整个氢产品组合中都有各种发展机会。”“太阳能是答案之一。但是能源的转变不仅仅是一种能源或者一种氢的能源，会有无数种能源。所以我们正在研究一些技术，但是Synhelion的太阳系看起来很有前途。”
然而，他们都怀疑电解能否削减足够的成本，与化石燃料或可再生蒸汽重整工艺竞争。“蒸汽甲烷改革目前正在设定成本标准，”Spiers说。“为了降低成本，电解机构不能超过一个临界值来实现这种往返效率。”
Geissbühler表示:“我们能提供如此有竞争力的价格，是因为太阳能热发电的效率远远高于光伏发电。”“在这个过程中，太阳能转化为化学能的年转化率约为30%，但如果使用电解的光伏发电，则为15%。”
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