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生产“环保”氢气的热门新法是“化学工业的下一个合乎逻辑的步骤”

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

据研究人员报告,将传统的化石燃料方法电化成蒸汽甲烷重整(SMR)可启动一种“更为环保”的工业制氢法。如果全球性地实施这种方法,研究人员的这种更具效能的反应器或能消除近1%的全球二氧化碳(CO2);这些反应器比传统反应器约小100倍,否则它们会与6层楼的建筑一样大。共同作者Peter Mortensen在相关视频中说:“我们将这种通电的重整器看做是下一个合乎逻辑步骤的化学工业,因为我们可用这种方法将化学工业向更环保的过程转化,但由于这些过程同时是可行的,因此我们无需提高生产价格。”蒸汽甲烷重整(SMR)是最常见的用来生产氢气的流程,而氢气是工业化学用品(如用于农业肥料的氨)合成中的重要组分。通过用极高温度和蒸汽,SMR重整器可将甲烷转变为二氧化碳和氢气。然而,这种广泛使用的方法也会留下明显的CO2足迹;这不仅因为该温室气体会作为反应的副产物而产生,而且化石燃料燃烧炉会被用来提供驱动反应所需的热量。研究人员说,尽管SMR产生出了近50%的全球氢气供应量,但该过程所排放的CO2估计也占了近3%的全球排放量;尽管人们进行了数十年的旨在提高该产氢过程效能的研究,但尚未实施具工业规模的低排放替代方法。Wismann等人在此介绍一种电力驱动版本的甲烷重整,它用的是AC电流和直接电阻来加热反应器。与常规的SMR不同,该通电过程可对反应器均匀供热,令甲烷得到最大转化但同时限制了有害含碳副产物的形成。更重要的是,能基于集成加热设计出格外紧凑的反应器,它可能比常规的SMR平台小100倍。Geem等人在其《视角》中提出,对其它化工过程进行通电或能为永续性向前迈进做好准备,尤其是当来自可再生能源的电成本一直在持续下降。

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