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逆轉碳排放!生物質(zhì)氣化技術(shù)迎可持續制氫挑戰

來(lái)源:  發(fā)布時(shí)間:2024年06月04日 作者:

如果要實(shí)現氫作為環(huán)保燃料的潛力,我們需要使其具有成本效益,并擺脫目前市場(chǎng)主導地位的“灰色氫”及其不可持續的二氧化碳排放。生物質(zhì)熱解作為一種潛在的碳中性制氫方式已經(jīng)得到了充分的研究,但它往往需要大量的原料加工和高能耗。但是現在,一家初創(chuàng )公司用一種新的氣化反應堆技術(shù)克服了所有這些問(wèn)題,實(shí)現所謂的“清潔氫氣”。



將碳捕獲添加到生物質(zhì)氣化中

這個(gè)想法的核心是將生物質(zhì)氣化成氫氣和二氧化碳,使用一個(gè)基于反應器的過(guò)程,通過(guò)從生產(chǎn)的氣流中捕獲二氧化碳,有效地去除大氣中的二氧化碳。因此,它將能夠產(chǎn)生未來(lái)經(jīng)濟所需的氫氣,同時(shí)(實(shí)際上)利用光合作用來(lái)完成從大氣中吸收二氧化碳的艱巨工作。

由于他們的工作仍處于開(kāi)發(fā)階段,其反應堆的細節和他們使用的過(guò)程還沒(méi)有進(jìn)入公共領(lǐng)域。但他們已經(jīng)取得部分進(jìn)展,能夠經(jīng)濟可行地生產(chǎn)氫:他們的方法不需要在進(jìn)入反應器之前對原料進(jìn)行大量處理,不需要磨成統一的尺寸,從而提高了整體成本效益。通過(guò)精心的反應器設置和工作流程,他們已經(jīng)能夠減少時(shí)間和能量。通過(guò)只使用現成的金屬和陶瓷材料,他們的方法消除了對稀缺或危險的稀土金屬的需求提高了該方法的綠色環(huán)保性。



評估氫的純度和副產(chǎn)品成分

該技術(shù)的生物質(zhì)轉化過(guò)程的結果是一種富含氫氣的氣體,但其中也含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷和一系列其他低濃度的揮發(fā)性化合物。但要使他們的反應堆成為一個(gè)可行的商業(yè)提議,他們需要生產(chǎn)高純度的氣體,并有一個(gè)分析系統,可以提供純度的證據。

盡管氫的純度對公司來(lái)說(shuō)很重要,但這并不是故事的結局。氣化過(guò)程還會(huì )產(chǎn)生固體生物炭和少量液體生物油(或焦油)。該團隊還著(zhù)眼于通過(guò)重新利用這些副產(chǎn)品,使整個(gè)過(guò)程盡可能地“循環(huán)”——例如,生物炭可以用于二氧化碳捕獲,而生物油可以添加回原料中,以產(chǎn)生更多的氫。



開(kāi)發(fā)定制的分析系統

早期,很明顯需要一個(gè)定制的系統,因為反應器內的條件不允許使用在線(xiàn)采樣,而項目團隊希望能夠適應液體和固體餾分中的非目標化合物以及氣體樣品的分析,這意味著(zhù)需要MS檢測(而不是FID、TCD或BID)。

用于這類(lèi)工作的現成系統并不容易獲得,因此他們開(kāi)始設計一套定制系統裝置。其氣體分析設置涉及從罐子或氣囊中填充的兩個(gè)樣品循環(huán)。同時(shí),使用質(zhì)譜檢測器意味著(zhù)該系統可以檢測和識別生物炭和生物油中預期的揮發(fā)性有機化合物,只需將其中一根PLOT柱切換為毛細管柱即可實(shí)現混合物的分離。目前他們正在研究他們的第四個(gè)反應堆原型,綽號“迷你(Mini)”,重點(diǎn)是最大限度地提高能源效率和回收熱量。


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