氢能是清洁能源体系的重要组成部分,有着零排放、零污染、使用安全等特点。然而,这一清洁能源在当前面临着制氢成本较高、储运不便等问题。另一方面,随着新能源产业的发展,部分带有化学水解活性的工业固废难以回收,对环境造成不利影响。
事实上,经科研人员发现,通过奇妙的化学反应,这些“麻烦”的工业垃圾也可转化成无污染的氢能源,变废为宝。近日,在江西共青城市,全球首个光氢储能互补充电站的投用,标志着这项技术在江西照进现实。
吃下固废吐出“绿氢” 1克固废可产出1.6升氢气
将带有化学水解活性的工业固废制氢剂加入装有水的反应釜中,便可瞬间产生无污染的“绿氢”,通过供给氢燃料电池实现即时发电。这是记者近日在南昌大学共青城光氢储技术研究院看到的一幕。
该院氢能技术研究所副所长兰宇告诉记者,这一光氢储能互补充电站由110kWp光伏发电、10kW氢能发电和120kW/150kWh储电系统互补供,可不依赖电网同时为4辆电动车和32辆电动摩托充电,系全球首个集光伏发电、现场制氢供氢发电和锂电储能于一体的离网/并网充电站。其中,使用工业固废现场制氢供氢发电,在江西省尚属首次。
兰宇说,工业固废制氢属于“化学水解”制氢,结合该院设计的制氢系统,可实现现场制氢、现场应用,生产过程中不产生温室气体,且解决了固废再利用的难题,一举多得。
值得关注的是,固废和氢气的转化率如何?“1公斤固废可以产生1.6个立方氢气,其发电量可供2辆电瓶车满充。”兰宇说,而这相当于,1克固废产生的氢气是1.6升。
为化工、钢铁等行业提供“就近用氢”便利
2023年1月30日,江西省发展改革委、省能源局联合印发了《江西省氢能产业发展中长期规划(2023-2035年)》,提出:加快氢能产业高质量发展,并以氢能为支撑规模化发展可再生能源和构建新型电力系统,推动产业再电气化和终端用能清洁化,是江西省实现能源结构低碳转型和重型产业深度减碳的重要路径。
该《规划》亦指出,氢能应用主要集中在石化、化工、有色领域,在医药、电子等领域也有一定规模的应用,与江西传统优势产业的契合度较高。这意味着,氢能产业,在赣前景远大。
记者了解到,“固废制氢”成本约30元/公斤,略低于电解水制氢成本。而且,现场制氢供氢省去运输储存环节,更为便利。
“这套技术的主要应用场景为小规模分布式用氢,即保障氢源就近供应。”兰宇指出,新能源产业可产生大量水解活性工业固废,而化工、钢铁冶炼等项目对氢气有较大需求,“固废制氢”技术实现二者的有效衔接,为化工、钢铁等行业实现“就近用氢”便利。
此外,由于固废制氢会不可避免地产生少量残渣,下一步,科研人员继续开发残渣的回收利用渠道,构建“氢生态”闭环产业链。
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