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全球制氢行业使用哪些绿氢技术

Green Forest
新闻报道
全球制氢行业使用哪些绿氢技术

根据美国能源效率和可再生能源办公室的数据,氢气具有显著降低温室气体导致的空气污染的潜力。然而,氢燃料的生产方式会极大地影响其对环境的影响,  

有些制氢方法会比其他方法更具可持续性。灰氢是利用蒸汽甲烷重整技术 (SMR),以天然气为原料生产的氢气,这种方法会产生大量的二氧化碳排放。 

蓝氢的制氢方法与灰氢相同,但会利用碳捕获和封存技术来捕获和储存蒸汽甲烷重整过程中产生的碳。与之不同,绿氢是利用可再生电力,通过电解作用将水分子分解为氧气和氢来的方法从蒸汽中提取氢气。

虽然可再生能源供应不稳定会限制绿氢产业的发展,但是,这种方法因为不会产生二氧化碳排放,产生的氢气是一种清洁能源,所以需求量日益增加。未来几年,我们预计绿氢在全球的各种绿色技术中将得到广泛应用。 

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全球绿氢技术 

生产出绿氢后,进入绿氢使用环节,涉及到燃料电池等储能技术,以及替代燃料生产技术等。下面举例说明这些技术: 

燃料电池技术 

它使用氢气作为电池燃料,通过与氧气发生化学反应产生电力。此技术广泛用于车辆、备用电源系统和便携式电源设备。燃料电池汽车相比燃油车具备显著优势:续航里程更长、能耗更低、零排放且能效高。 

替代燃料技术 

使用氢气作为内燃机的燃料,为汽车、重型卡车、公共汽车和船舶提供动力或发电等。当氢气发生燃烧时,唯一的副产物是水蒸汽,使其成为一种清洁的燃料来源。这种燃料可减少重型车辆的排放。 

由非石油原料制成的环保型航空燃料 (SAF) 可替代当前使用的航空燃油,减少空运排放。SAF 目前还属于掺入式燃料,也就是说它要与现有燃油混合使用,掺入限值为 10% 至 50%,取决于使用的原料以及燃料的生产方式。SAF 有潜力进化成为低碳型燃料,用于未来的动力推进、航空飞行和基础设施技术领域,不过该燃料仍处于早期阶段。 

工业生产 

在化工行业,氢气是多种工业生产的关键原料。比如说,它可用于氨水和化肥生产、原油精炼和运输燃油生产,在石化行业用于氨、乙烯和化肥生产,在清洁燃料行业用于生产可再生柴油、环保型航空燃料和电制甲醇等。 

管理绿氢的工艺温度 

氢气工厂在生产、转化、运输和储存的各个阶段都需要保持特定的温度以及提供防冻保护。蒸汽系统、公用供水系统和工艺气体管线的输水管路都需要防冻保护,而盐储存和盐水管线在整个生产过程中都要保持特定温度。  

此外,运送绿氢时需要将氢气转化为挥发性和易燃性更低的化合物。此类转化通常涉及将氢气和氮气转化为绿氨的 Haber-Bosch 工艺,以及将氢气与一氧化碳转化为液态电制燃料的 Fischer Tropsch 工艺。这两种流程都很复杂,需要保持特定的温度。 

当用于车辆燃料电池时,氢气需要具有超高纯度水平,以最大限度地延长电解液和催化剂的使用寿命。工业脱氧剂和净化装置可将氢气提纯至 99.9999%,这些设备都是基于变压或变温吸附技术,需要使用带有矿物绝缘层的高温伴热电缆。 

nVent 准备利用高温伴热电缆为绿氢管路提供防冻保护和工艺温度维持,这还会涉及到高级控制和监测以及实施这些伴热系统时所需的全包式项目管理服务。  

要了解关键任务型氢气应用的更多信息,请访问:https://www.nvent.com/raychem/hydrogen 

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