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氢能全面推广之前,制取氢气的最优解是什么?
日期:2022-12-07   [复制链接]
责任编辑:sy_miaowanying 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
从钻木取火到载人航天,每一次社会大进步的背后都有能源革命的身影,如今第三次能源变革已悄然降临,其中的一个主角就是新能源,但是“氢能”似乎离我们依旧遥远,它离最终的全面推广、影响生活又有多远呢?

我们今天从氢气制取的角度带你“氢”而易举抓住本质,让科学给你答案!

路线的选择

如果把氢能比作无穷尽的宝藏,那么通往这一宝藏的技术路线主要有3条:“灰氢”、“蓝氢”、“绿氢”。

灰氢与蓝氢是通过化石燃料制取氢气的路线,优势是装置简单且成本低,但其副产物是二氧化碳这一温室气体,不利于我们实现“双碳”目标。

而绿氢的技术路线是利用电解水来生产氢气,没有污染物排放,并且真正实现可再生氢能,因此氢能技术的最终目标是实现全部氢能都用绿氢路线生产。

在绿氢技术路线中仍然有很多困难需要克服,其中之一就是液态水分子间存在氢键,这是一种非常强的作用力阻止水分子的电解,而中国科学院的固态氧化物电解池技术(简称:SOEC)能够有效的解决这一难题。

SOEC技术:一把精致巧妙的钥匙

普通电解水的方法使用的都是液态水,其中的氢键会阻碍水的电解,而中国科学SOEC技术将溶于液态水的电解质变为了两电极间的固体氧化物,使电解水蒸气成为可能,避免了液态水中的氢键对电解效率的影响。

与普通电解相比,SOEC耗电量可以节省最高30%,同时将水变成水蒸气的能量来自工业废热,这又是一项变废为宝、节能减排的高超设计。

除了节约能耗,使用固体氧化物代替电解液让器件组成元素的来源变得更加广泛,可以省下传统电解池所必需的贵金属,因此建造成本也会下降不少。

将上述的固体氧化物电解池压成电池片,多片电池串联成电堆,电堆串再并联,SOEC能真正实现低成本制氢产量的规模化,再加上SOEC技术还有对反应物纯度要求低,而产物纯度则更高的优势,使得该技术成为绿氢路线中最有前景的未来科技。

目前该技术仍处于实验室阶段,但相信经过中国科学院科研人员的努力,一定可以在不久的将来脱颖而出,技术的加持助力绿氢的生产,绿氢生产力的发展助力氢能这一新秀“劈波斩浪”。

原标题:氢能全面推广之前,制取氢气的最优解是什么?
 
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来源:中国科普博览
 
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