氢能系统——催化氢能变革

概览

多年来,由于长期过度使用化石燃料,环境已备受污染。因此,减少二氧化碳排放是产业界乃至全社会面临的重大挑战,这要求人们在未来几十年内改变基于化石能源的生活方式。特别是,作为碳排放大户,能源和交通运输行业必须制定明确的脱碳目标。在此背景下,氢能对于应对气候变化就变得越来越重要。

使用可再生能源时,可以通过水电解的方式制取氢气,整个过程不会产生二氧化碳。

贺利氏氢能系统示意图
通过信息图可以发现,贺利氏以多种方式为氢经济价值链提供支持,涵盖:(1) 电解和净化、(2) 储运、(3) 工业应用(如生产替代燃料)、(4) 作为燃料电池能源的交通运输用途、(5) 贵金属回收等等。

因此,绿氢既可以作为储能介质,也可以与二氧化碳结合用于工业领域(如钢铁生产),进一步生产替代燃料和化学品,或者直接用作燃料电池的燃料。

经济高效地大规模生产绿氢,将成为实现零排放社会的重要因素之一。

世界各国已开始制定相关战略,通过部署氢能系统和绿氢以便到2050年实现碳中和目标。

贺利氏在贵金属行业已有160多年的历史,专门从事化学过程催化剂,并提供全面的均相和非均相催化剂系列产品。

制氢和净化

氢的储存和释放

氢的使用

其他主题

利用绿色能源

映在光伏组件上的风力发电机

为了应对气候变化,各国政府制定了宏伟的目标,以实现“净零”碳排放。这对数十年来一直使用化石原料的所有领域来说都是一个巨大的挑战,而高度复杂的能源行业显得尤为紧迫。新原料需要符合的要求与化石原料相同。它必须达到一定的产量,方便储存和运输,并实现真正的碳中和。

原则上,我们要有足够的绿色能源可用,例如风电与太阳能。这就需要建设相应的基础设施,确保有效利用这些自然资源,以满足所需用量。

这两大领域都涉及贵金属,例如:  滑环 (用于风力发电机)和  导电银浆 (用于太阳能电池)。

然而,即便发电量充足,也只能达到一半的目标。此外,绿色能源发电量不稳定,它会随着天气、季节以及白天和夜晚的变化而波动,因此需要将多余电力储存起来以备日后使用。此外,还要方便运输,最好是通过现有的分布式基础设施来完成。

为了实现上述目标,需要将绿色电力通过水电解转化为氢,然后通过燃烧或燃料电池直接使用,或者转化为更复杂的载体,例如:  氨  LOHC  合成天然气

尽管有多种水电解技术,但它们并非都适用于产出不稳定的绿色电力。首选方法是质子交换膜(PEM)水电解制氢,它具有相对较快的启动时间,并且所需空间比碱性水电解(AEL)等方法要小,这尤其适合海上风电场等空间非常有限的应用场景。此外,PEM水电解制氢对温度的要求比固体氧化物电解(SOE)更低,而后者更适合利用其他工艺流程产生的余热进行工作的应用场景。

因此,  PEM水电解制氢 在今后会发挥更重要的作用,因为这种相对较新的技术展现出了颇具吸引力的应用潜力,可以实现真正的碳中和,以满足脱碳需求。在贵金属方面,创新的目标是降低每吉瓦产能所需的贵金属负载量,确保长期稳定性以及原材料的可持续采购,推动氢产能的提升。

贺利氏的  低铱催化剂 是实现该目标的重要环节,同时还需要加大投资,提高报废材料的  回收 能力。

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