解决氢基础设施问题的全新解决方案,从燃料电池入手

(文章来源:网络整理)
如今,氢通常以现成的液态或气态形式运输,但是液化过程会消耗其最终能量的30%,而且运输过程中不可避免的蒸发会进一步造成损失。澳大利亚提出的建议是将其以液态氨的形式运输,然后在销售点转化为氢气。
今天生产的大多数氨涉及碳氢化合物原料,因此会产生二氧化碳。有专家提议通过电解水并将其与从空气中分离出的氮结合来生产氢。然后将这些气体压缩并送入用于烃基氨生产的同一haber-bosch合成反应器中(该反应器涉及铁基催化剂,温度为750-930度,压力为2,200-3,600 psi)。氨的总能量输入约为10-12 kw-hr /千克,全部清洁。
没有远洋氢运输船,但氨通常通过海上运输。现在已经开发出一种新颖的两步工艺,将氨转化为纯氢气。
化学反应开始于钌催化剂,该催化剂在约840度将氨裂化为氢和氮。然后,它流过第二组包含钒膜的管,h2在640度下通过该管与n2分离。然后,氢气通过水浴鼓泡,以除去任何残留的氨气,这对质子交换膜燃料电池有毒。概念验证原型已产生99.99%的纯氢。商业规模的版本目前正在开发中。氨裂化过程显然需要能量,并且还涉及损耗-一些氨沸腾或无法裂化,还有一些氢气逸出,然后必须对其加压以分配到车辆中。
压缩和分配氢所需的总能量进行了研究发现工艺效率如下:氨生产:58.8%;氨裂化器/分离器:75.9%; 氢气压缩/分配:88.0%;燃料电池汽车:48.0%。总体rte:19%。研究表明,氢气的生产/分配效率为65%,车辆平均效率为36%至44%,rte为23%至29%。在有些专家分析中,所有氢/氨生产能源都是可再生的且不含碳。目前,只有约三分之一的氢气来自无碳可再生资源。
我只是想更好地知道,在这种情况下,每个氢原子都可以快乐地与一个氮原子结婚,直到准备好登上我的fcev,此后不久它就会与它的真爱氧重新结合。这些更快乐的氢几乎从未散布过,它们似乎比我们如今正在使用的氢更绿色。


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