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博辰1号制氢设备 |
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然而,与可再生能源制氢方式,如风电电解水制氢、光伏发电电解水制氢相比,甲醇制氢(无论是以煤炭还是天然气为原料)的碳排放仍处于较高水平。风电电解水制氢和光伏发电电解水制氢在制氢过程中几乎不产生碳排放,仅在设备制造、运输和维护等环节存在少量隐含碳排放 。
从长期环境影响来看,甲醇制氢技术的发展具有积极意义。随着技术的不断进步,甲醇制氢过程中的碳排放和污染物排放有望进一步降低。研发更的催化剂,提高甲醇的转化率和氢气的产率,减少原料的消耗,从而降低碳排放 。
在经济成本方面,天然气制氢的原料成本受天然气价格波动影响较大。以某地区为例,若天然气价格为 3.5 元 /m³ ,生产 1 标准立方米氢气,天然气制氢消耗原料天然气约 0.5m³ ,燃料天然气约 0.1m³ ,则原料成本约为 2.1 元 。
在环境效益方面,天然气制氢过程中,虽然主要产物为氢气和二氧化碳,但在天然气开采、运输以及制氢反应过程中,会产生一定量的温室气体排放。据相关研究,天然气制氢的全生命周期碳排放约为 10 - 15kgCO₂/kgH₂ 。
甲醇制氢在与天然气制氢、电解水制氢等方式的效益对比中,具有自身特的优势和特点,在不同的应用场景和条件下,可根据其效益情况选择合适的制氢方式,以实现能源的利用和可持续发展。
反应工艺优化方面,光热协同制氢和电化学原位制氢等新技术为甲醇制氢开辟了新路径。浙江大学研发的等离子体共振反应器,利用太阳光谱中红外波段(800 - 1200nm)直接驱动甲醇重整,系统能效达 68%,较传统热法提升 40% 。