生物质气化与氢燃料的未来

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  尽管氢是一种清洁能源载体(燃料),但它的生产大幅度提升了全球碳足迹。此外,环保的氢气生产所带来的成本很高。但有一个更好的解决方案:生物质气化。

  生物质是任何可再生的有机材料,如农业作物残留物、有机城市固体垃圾、林业废物和动物废物。将这些资源在高温下转化为燃料和气体就是气化。生物质气化是用有机、可再生的原料生产生物燃料。

  在这个过程中,生物质在150°C脱水,然后在气化炉中用氧化剂加热到800-900°C。由于温度上升,干燥的废渣降解,然后复杂的固体碳氢化合物分解成易燃气体,如氢气和合成气。这些气体一旦分离和净化就可以用作燃料。

  这种可燃气体的形成被称为“生产气体”,产生于生物质在气化过程中的不完全燃烧。生产气体可以驱动内燃机,取代炉油,制造甲醇,甲醇可以用作热机燃料和工业的化学原料。

  生物质气化在较高的温度下与氧化剂产生合成气。合成气可用于加热和生产合成化合物,如氨、甲醇和二甲醚。

  生物质气化可以产生氢气。这种方法利用高温低压下的热化学反应。这样的一个过程产生氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳和其他气体。

  如果目标是优化氢气生产,则应包括合成气净化、水气转换反应以提高H2浓度,以及加入碳捕获技术以存储二氧化碳排放。利用碳捕获和储存,生物质制氢是产生净负二氧化碳排放的唯一方法。

  生物质气化制氢有助于解决两个关键的环境问题:一直增长的垃圾填满和碳密集型制氢方法。

  氢(H)是地球上最常见的元素,尽管在正常条件下它自己并不存在。由于其反应性,它能迅速与其他元素结合形成不同的有机和无机化合物,例如水(H2O)。

  生产氢气的方法有很多种,每一种方法在成本和环境友好性方面都有自己的优缺点。氢合成过程中排放的二氧化碳越多,其生产对环境的好处就越少。

  氢已被用于石油炼制和化工行业。根据国际能源署的数据,全球每年大约生产6900万吨氢气。其中63%用于化学工业,31%用于炼油,6%用于加工,不到1%用于汽车、卡车和火箭的燃料。

  氢的单位体积内的包含的能量(33kWh/kg)远高于汽油和柴油(约12kWh/kg),使其成为一种优秀的能量载体或燃料。氢的最大好处是它是一种清洁的燃料,因为燃烧时只产生水,不会排放任何有害气体。

  但直到最近十年,在工业化国家积极实施减少二氧化碳排放到大气中的环境项目和《巴黎气候协议》签署的背景下,氢才开始被认为是碳氢化合物燃料的真正替代品。

  以具有竞争力的成本大规模生产氢气的创新,对于向零碳排放过渡和将全球变暖降至1.5°C至关重要。测试和优化各种技术,包括使用碳捕获技术从天然气中生产氢气的甲烷热解和等离子体化学方法,对于实现巴黎气候协议中设定的目标,以及深入脱碳至关重要。

  由于经济约束和许多最终用途技术的不成熟,新的氢经济还远未实现,但氢仍有潜在的及其重要的作用。作为一种燃烧时不会留下碳足迹的燃料,氢可能是可再次生产的能源核心问题的解决方案。

  英国政府于2022年1月启动了一个新项目,以帮助开发利用可持续生物质和垃圾的制氢技术。

  利用500万美元的政府资金,新的BECCS氢创新项目将帮助开发一个使用BECCS(生物能源与碳捕获和存储)的制氢系统。

  在BECCS过程中,氢生产的全部过程中排放的碳被捕获和储存,确保清洁能源的生产。这一努力表明,生物质和氢可以在英国实现净零排放方面发挥作用。

  Babcock & Wilcox和Kiewit工业联手建立一个生物质发电厂在路易斯安那州巴吞鲁日。200MW的Project Cyclus电力设施将是同类设施中最大的。

  该设施将生产无碳排放的航空燃料、绿色氢、生物塑料原料、可再生柴油等。Cyclus项目将使用生物质燃料,包括木材废料、木屑和甘蔗渣等,利用碳捕捉技术将二氧化碳封存隔离在地下。

  安大略省政府于2022年4月7日发布了首个低碳氢战略,概述了该省对发展氢行业的愿景和期望。

  该战略包括几项拟议活动,以促进氢生产和扩大发展中的低碳氢经济。根据该计划,低档森林生物质将通过热解和气化来生产低碳氢。

  氢作为燃料的潜力早已被人们所认识。随世界各国争相限制全球变暖的影响,它作为一种无排放能源载体的潜力正在重新被发现。它具有使交通运输、供热系统和工业运营脱碳的潜力,这些领域目前正面临通过可再次生产的能源脱碳的挑战。

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  11月2日,国家重点研发计划“政府间国际科学技术创新合作”重点专项“甲醇重整氢燃料电池关键技术及系统”项目启动会在国家电投集团科学技术研究院有限公司(以下简称“中央研究院”)召开。该项目由中央研究院牵头,与中国科学院过程工程研究所(以下简称“过程工程所”)、韩国KLabs公司、韩国材料研究院

  近日,在2023中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品展览会期间,康明斯Accelera首台国产化质子交换膜(PEM)制氢设备在康明斯恩泽(广东)氢能源科技有限公司佛山基地开始制氢测试,标志着康明斯已具备“制储运用”全方位的本地化绿氢全产业链能力。2023年4月底,康明斯恩泽首台本地化产品HyLYZER-

  近日,浙江氢航科技有限公司(以下简称“氢航科技”)完成数千万元A+轮融资,本次融资由上汽恒旭领投,兴华鼎立、微光创投共同投资,助推公司深化空冷燃料电池在航空、车辆、船舶、电源等全产业链方向的发展。氢航科技成立于2017年11月,是一家拥有风冷氢燃料电池研发应用能力的高新技术企业,专注于轻

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  10月30日,北京市交通委员会等发布《关于应对空气重污染采取临时交通管理措施的通告》。其中要求,在空气重污染红色预警期间,每天3时至24时,国三及以上排放标准机动车(含驾校教练车)按车牌尾号实行单号单日、双号双日行驶。有必要注意一下的是,通知明确,纯电动小客车(以可充电电池作为唯一动力来源、由电

  近日,深圳金鲤飞鱼科技有限公司(以下简称金鲤飞鱼)与德燃(浙江)动力科技有限公司(以下简称德燃动力)签署合作协议。双方以高质量示范与市场应用为目标,打造具有市场竞争力的氢燃料电池重卡车型。其中金鲤飞鱼主要负责氢燃料电池整车的设计、生产制造及整车售后,德燃动力主要负责氢燃料电池系统

  近日,中国船舶七一一所中标国内首个零碳氢氨项目氢气压缩机组,两级串联无油喷液螺杆成功进入绿电氢能新领域。利用可再次生产的能源(太阳能、风能、生物质、地热等)生产的电力被称为“绿电”。该项目利用绿电电解水制氢,削减碳排放量。利用无油喷液螺杆压缩机对氢气进行增压处理,可以使其达到零碳氢

  北极星氢能网获悉,近日,俄罗斯天然气工业石油公司公布消息称,开启技术咨询服务竞标,以寻找在中国市场销售萨哈林岛氢领域中国合作伙伴。

  11月1日,山东华电潍坊氢储能示范项目水电解制氢系统设备采购招标公告发布,该项目系统容量为35兆瓦,规划建设5套产能1000标准立方米/小时的电解水制氢设备,以及配套储氢、氢气充装设备、氢气出口纯度达到百分之99.999。这中间还包括4套充装柱,2套20兆帕储氢瓶组等。

  近日,浙江宁波金发氢能综合利用项目顺利投产。该项目于2022年9月正式开工建设,主要对公司副产氢气进行升级和综合利用,氢气产品规格可达到5N高纯氢标准,可大幅度提高氢气附加值,增加公司经济效益。该项目的顺利投产,同时可促进下游氢能等清洁能源的利用和发展。

  近日,北京经济技术开发区(北京亦庄)法国液化空气集团落地第四个项目“这是我们在北京经开区落地的第四个投资项目。”法国液化空气集团的大宗气体站项目正式落地北京亦庄,液化空气中国电子气副总裁曹丕佳表示,随着项目的落地,液化空气集团在经开区的累计投资额超过一亿欧元。法国液化空气集团是全

  10月27日上午,计划总投资约3亿元的浙江明深科技有限公司年产15840万标准立方米氢气项目开工奠基和“零碳工厂”标准试点授牌仪式举行,标志着该项目郑重进入施工建设阶段,对智造新城在新能源领域的建链、延链、强链、补链方面具备极其重大的战略意义。智造新城党工委副书记郑志忠致辞并宣布项目开工,国家

  10月20日,开山集团股份有限公司发出通知,设立氢能事业部和氢压缩机研究所,旨在整合资源,提升效率,迎接“氢能社会”建设“风口”的到来。在节能减排,能源转型的大背景下,氢能正在加速走进人类社会。人类使用能源历经木柴、煤炭、石油、天然气,最终来到氢气。由于使用风能、太阳能、地热能生产的

  日前,西班牙和荷兰有关方面宣布,就逐步加强氢能领域合作签署谅解备忘录。两个国家将围绕毕尔巴鄂港和阿姆斯特丹港之间可再生氢走廊的发展开展合作。两国共同发布的新闻稿表示:“谅解备忘录规定,各方将合作开发可再生氢供应链,重点是在西班牙巴斯克地区生产,并通过阿姆斯特丹港出口到荷兰和欧洲

  韩国浦项制铁(POSCOHoldings)已迈出在澳大利亚西部生产绿氢的第一步,生产的氢将用作环保钢铁原材料——热压铁(HBI)。热压铁(HBI)是类似于煤块的产品,通过铁矿石中除氧制成。是高品质钢铁生产的重要原材料。2023年10月12日,浦项制铁和法国跨国公用事业公司Engie签署联合研究协议。协议包括启动绿氢二

  北极星氢能网获悉,10月18日,国家电投电子商务平台发布了重要的公告称基于安全高效储氢的氢气生产及利用系统终止采购。

  近日,德国西门子能源在法国西部成功进行了实验,首次在工业燃气轮机中实现100%氢气燃烧,这一创举有望为基于氢能源大规模储存项目提供技术上的支持。全球有许多生产商表达过将工业燃气轮机改装为100%氢气运行的意愿,西门子能源的SGT-400成为首个实现这一目标的燃气轮机。该名为Hyflexpower示范项目在法国

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  近日,商务部印发印发《大宗产品进出口报告统计调查制度》的通知,其中新增内容有将实施出口许可证管理的稀土等储氢材料纳入《实行出口报告的能源资源产品目录》等,进口、出口上述产品的对外贸易经营者应履行有关进出口信息报告义务。原文如下:商务部关于印发《大宗产品进出口报告统计调查制度》的

  北极星氢能网获悉,近日,由山东电建一公司承建的全球最大“绿氢+”煤制烯烃项目——内蒙古宝丰煤基新材料项目五台主厂房全部封顶。该项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗苏里格经济开发区图克工业项目区,一期投资478亿元,采用绿氢与现代煤化工融合协同生产工艺,烯烃总产能为300万吨/年,建设260

  11月9日,江苏省政府近日发布关于加快培育发展未来产业的指导意见。到2025年,建设10个未来产业(技术)研究院、未来技术学院、未来产业科技园等平台载体,引育50个未来产业领军人才(团队),涌现一批具有核心竞争力的关键技术、应用场景和重点企业,南京、苏州率先建设未来产业先导区,重点领域、关

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  11月8日上午,广东易运物流供应链有限公司(以下简称:易运物流)与广顺集团、佛山市飞驰汽车科技有限公司在第七届佛山氢能展上签订“绿色运蔬从氢开始”百车采购协议。此次协议的签订,旨在贯彻落实《广东省加快氢能产业创新发展的意见》,以氢能应用场景推动“制、储、运、用”全产业链条发展,利用