国内首个!四川成都成功研制液态金属天然气

减少碳排放、发展清洁能源是未来发展的必经之路。氢能源作为清洁、高效、可存储的二次能源,是推动传统化石能源清洁高效利用的理想能源。记者昨日获悉,四川大学芶富均教授带领的液态金属团队在国内首次研发出液态金属热裂解装置,以液态金属为媒介,助力甲烷裂解,实现零排放、低成本、高效制氢。

据了解,现阶段国内主要采用的制氢方式为化石能源重整制氢和水电解制氢,化石能源重整制氢会排放大量二氧化碳,水电解制氢成本又太高。“液态金属热裂解技术使甲烷转化率达到90%以上,只产生单一的氢气,完全不含二氧化碳。”实验室里,芶富均教授指向这套制氢设备介绍道,在这个3米高的“方盒子”内,液态金属燃烧形成高温环境,甲烷从“方盒子”尾端输入后,经过裂解,从顶部输出氢气。

优化制氢产业链关键环节、突破技术瓶颈,如何在算好“生态账”的同时,算好“经济账”?芶富均教授介绍,天然气水蒸气重整制氢,1公斤氢气耗电约11度,而电解水制氢要耗电约48度;虽然化石能源重整制氢耗能小,但会排放约10公斤二氧化碳。目前,液态金属天然气制氢设备产生1公斤氢气耗电约16度。

“如果将产生的高温氢气和固态石墨的余热再循环利用,电力成本将与传统制氢成本持平。”芶富均教授说,进一步优化工艺后,还将产生碳纳米管、碳纤维等形态的纳米先进材料,提高副产物价值,可以极大降低制氢成本。此外,记者了解到,四川省天然气及页岩气资源储量十分丰富,是发展氢能源的良机,这将有利于改善四川省能源结构,促进天然气就地绿色转换。

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