如果要實(shí)現(xiàn)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(dǎo)地位的“灰色氫”及其不可持續(xù)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(xiàn)在，一家初創(chuàng)公司用一種新的氣化反應(yīng)堆技術(shù)克服了所有這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)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(yīng)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(jì)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(yīng)堆的細(xì)節(jié)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(jì)可行地生產(chǎn)氫：他們的方法不需要在進(jìn)入反應(yīng)器之前對(duì)原料進(jìn)行大量處理，不需要磨成統(tǒng)一的尺寸，從而提高了整體成本效益。通過(guò)精心的反應(yīng)器設(shè)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(xiàn)成的金屬和陶瓷材料，他們的方法消除了對(duì)稀缺或危險(xiǎn)的稀土金屬的需求提高了該方法的綠色環(huán)保性。

評(píng)估氫的純度和副產(chǎn)品成分

該技術(shù)的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程的結(jié)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(yīng)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(tǒng)，可以提供純度的證據(jù)。

盡管氫的純度對(duì)公司來(lái)說(shuō)很重要，但這并不是故事的結(jié)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(tuán)隊(duì)還著眼于通過(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(tǒng)

早期，很明顯需要一個(gè)定制的系統(tǒng)，因?yàn)榉磻?yīng)器內(nèi)的條件不允許使用在線采樣，而項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)希望能夠適應(yīng)液體和固體餾分中的非目標(biāo)化合物以及氣體樣品的分析，這意味著需要MS檢測(cè)(而不是FID、TCD或BID)。

用于這類工作的現(xiàn)成系統(tǒng)并不容易獲得，因此他們開(kāi)始設(shè)計(jì)一套定制系統(tǒng)裝置。其氣體分析設(shè)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(cè)器意味著該系統(tǒng)可以檢測(cè)和識(shí)別生物炭和生物油中預(yù)期的揮發(fā)性有機(jī)化合物，只需將其中一根PLOT柱切換為毛細(xì)管柱即可實(shí)現(xiàn)混合物的分離。目前他們正在研究他們的第四個(gè)反應(yīng)堆原型，綽號(hào)“迷你（Mini）”，重點(diǎn)是最大限度地提高能源效率和回收熱量。