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        氫氣運輸又有新進展:這種粉末運輸量是傳統運輸船的339倍

        發布時間:2022-07-26 09:10:17 

        氫能產業發展中,氫的存儲運輸是連接氫氣生產端與需求端的關鍵橋梁,深刻影響著氫能發展進度及擴展規模。

        由于氫氣在常溫常壓狀態下密度極低(僅為空氣的 1/14)、 單位體積儲能密度低、易燃易爆等,其特性導致氫能的安全高效輸送和儲存難度較大。因此,發展安全、高效、低成本的儲運氫技術是氫能大規模商業化發展的前提。

        當前氫能產業已經進入快速發展階段,然而氫氣體積能量密度極低并且液化困難,運輸成本比石油及天然氣等傳統燃料要貴很多,為了讓氫氣運輸不再是一件困難、危險、昂貴的事情,全球很多初創公司開始踏入解決氫氣運輸和儲存難題的挑戰。其中,氫氣的粉末固態儲存運輸,是最近研究突破頗受關注的領域。

        上周《環球零碳》介紹了澳大利亞迪肯大學的機械化學儲氫,這種機械化學儲存工藝是將氫氣困在粉末中以便于穩定運輸,只有在可回收的粉末被加熱后才會釋放出來。

        今天介紹的氫運輸粉末又有更進一步的發現。

        相比于機械化學儲存工藝,日前,中國香港公司EPRO Advance Technology(EAT)展示了其最新的技術——將硅基粉末攪拌到水中,氫氣就會冒出并可立即使用。

        香港公司 EPRO Advance Technology (EAT) 表示,其 Si+ 粉末可立即解決運輸和儲存綠色能源的難題。

        1、比運輸純氫更容易

        在目前可以產生反應釋放氫氣的材料中,沒有一種材料可以同時滿足可釋放的氫氣百分比高、反應溫度適中這兩種要求。

        而Si+這種粉末的原理非常簡單,當需要氫氣時,你可以將 Si+ 粉末倒入水中,稍微混合一下,就能產出氫氣?;瘜W方程式如下所示:

        Si + 2H 2 O -> SiO 2 + 2H 2。

        在 0-80 °C的適宜環境溫度范圍內,均可利用Si+粉末生產氫氣。EAT表示,反應后的產物除了氫氣之外,剩下的只有二氧化硅,是沙子的主要成分。EAT說這些產物可以被運走以制造混凝土或沸石。

        Si+的粉末比純氫氣更容易運輸。EAT 列出了世界上第一艘氫氣運輸船的例子,這艘名為: Suiso Frontier,長116米的貨船,一次可攜帶 88.5噸的氫氣,如果通過低溫冷卻成液體狀態所需要的成本很大。雖然 Si+ 粉末會更重,會占據一噸空間。但同樣數量的氫氣可以有效地裝在約 33個裝滿 Si+ 粉末的貨柜里,因此,一艘標準貨船的約10,000個貨柜的容量代表了攜帶約30,000噸氫氣的能力,這可是 Suiso Frontier 氫氣運輸船的339倍。

        重量肯定是一個需要考慮的因素。Si+粉末的重量約是它能產生的氫氣的7.4倍,體積能量密度為 140 kg/m?。Si+粉末的質量分數達13.5%,幾乎是迪肯大學粉末承諾的兩倍,而且考慮到壓縮氣體系統往往非常重,它實際上可能最終在重量上具有競爭性。

        來源:EPRO Advance Technology

        2、更高密度的“潛在”氫氣載體

        Si+粉末是第一個可分布式,長時效的電網平價儲能材料,代表著綠色氫能的重大突破。這種技術讓我們充分利用自然資源,通過現有的基礎設施和運輸系統將氫氣安全地輸送到需要的地方。

        Si+粉末缺少的數字是成本和能源投入。EAT公司并未給出Si+粉末是否會在成本上與純氫或氫氣粉競爭,及生產這種粉末需要消耗的可再生能源比通過電解器和球磨過程運行的同等能量值要多多少,這些都不得而知。

        與此同時,EAT稱它的系統已經向香港機場管理局推介,該管理局正在評估它作為其備用發電機組的清潔替代燃料的方式。該公司表示,它已經有了一條在線的試驗性生產線,一旦有了合適的合作伙伴它就準備擴大規模并全面實現創新的商業化。

        如果Si+真的如其所言并且不是太昂貴或能效低下,那么這肯定代表了氫運輸粉末的研究向前邁出了重要一步,尤其是對綠色能源出口商和分銷商而言。它似乎是一種更高密度的“潛在”氫氣載體,其釋放過程比迪肯大學粉末更簡單,而且它同樣安全并易于運輸或儲存。

        目前運氫方式主要有高壓氣體運輸、液態氫氣運輸和管道運輸等方式,中國多采用高壓氣態運輸,外國液態運輸略多,而管道非常少;運氫方式存在安全問題。所以 Si+ 的出現似乎是一種更高密度的“潛在”氫氣載體,其釋放過程比迪肯大學粉末更簡單,而且它同樣安全并易于運輸或儲存。

        EAT公司還表示,這種粉末僅由冶金級硅組成,可以從沙子和碳源中獲取,也可以從破碎或報廢太陽能電池板中回收的硅中獲取。這意味著Si+非常環保,碳足跡非常低。

        這一進展助于減少能源使用、幫助減排及綠色能源轉型,甚至降低燃料和化學品的價格。

        (來源:環球零碳)

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