作为一种高效、清洁的能源载体,氢有望在未来(lái)的能源系(xì)统中发挥关键作用。然(rán)而氢气的存储是氢能实际(jì)应用中(zhōng)一个亟需克服的难关。氢能全产业链包含制(zhì)氢、氢储运和氢能利用三个(gè)关键环节,其全产业链示意图如下:制(zhì)氢、储运与利用全产业链示意图
世纪森朗关于氢反应设备有:加(jiā)氢(qīng)反应釜,制氢反应装置,液态储氢固定床反(fǎn)应(yīng)装置,加氢催化剂制备,氢气催化剂评价装置,电解水制氢系统,氢气反应器等。
在氢能源发展方面(miàn),我国面临的主要挑战即在于氢能的储运。找到安全、经济、高效、可行的储运模式,是氢能全(quán)生命周期应用的关键。氢(qīng)能储运包(bāo)括(kuò)氢气(qì)的储存以及氢能源的运输。
对储氢技术要求是安全、大容量、低成本以及取用方便。目(mù)前,储氢方法(fǎ)主要分为物理储氢、化学储氢、吸附储氢(qīng)及水合(hé)物法储氢4种。4种(zhǒng)主要储氢方式对比如下表:
通过对比来看,高压储氢目前最为成熟,应(yīng)用也最广,但是储(chǔ)氢密度和安全性方(fāng)面(miàn)存在瓶颈;固体材料储氢(qīng)则有着巨大潜力,但(dàn)是目前处于研究阶段;低(dī)温液态储氢技术具有单位质量和单位体积储氢(qīng)密度(dù)大的(de)绝对优势,但(dàn)目前储存成本过高,主要体现在(zài)液(yè)化过程耗能大,以及对储氢容器(qì)的绝热性能要求极高两个方面;有(yǒu)机液态储氢由于(yú)成本和技术问题还未能大规模(mó)商业化应(yīng)用。
水合物法储气的原理是:将气体和水在(zài)一定温度和(hé)压力条件下形成高储气量的水合物,然后以水合物的形式进行运输。采用水合物(wù)的方式储存氢气具有很(hěn)多优点:①储氢和放氢过程完全互逆。②储氢材料为水,水合物(wù)分解、氢气释放后的(de)唯一副产物是良性、可重复利用的水,对环境没有污(wū)染。③水合物形成和分解时的动力学速度(dù)都非常快,能(néng)耗低(dī)。利(lì)用粉(fěn)末冰合成氢气水合物只需要数分钟,利(lì)用块状冰形成氢气水合物也(yě)只需要约2h。④氢气以分子的(de)形态包含在水合物空穴(xué)中,在水合物释放氢气的过(guò)程中没有发生化学反应(yīng),分解过程非常安全且耗能低。⑤水在自然界中大量存在,资(zī)源丰富且价格(gé)低廉。⑥吸收和释(shì)放氢气所需的温度基本都(dōu)在常温范围内。