科學家提出新工廠設計 利用太陽能和木屑生產清潔氫氣

        在遏制氣候變化和減少碳排放的全球競賽中，氫氣被認為是替代化石燃料的一個重要競爭者。盡管氫氣“燃燒”得很干凈，只有水作為副產品，但目前使氫氣成為可靠的燃料替代品的方法是能源和碳密集型的。現在，一個由京都大學領導的國際研究小組已經開發出一種新型的氫氣工廠設計，利用完全可再生的資源來生產迄今為止報告的最低數量的相關二氧化碳。

        他們已經在《國際氫能雜志》上發表了他們的建議。


        作者Shutaro Takeda說：“太陽能是驅動任何氫氣生產的明顯候選者，但問題往往是太陽光太間歇性了。”

        該團隊利用太陽能加熱來氣化生物質的新方法看起來是最有效和最實用的低碳足跡制氫方法。他們正在努力將兩個不同的系統結合起來，創建一種新型的氫氣設施，稱為太陽能驅動的先進生物質間接氣化制氫廠，或稱SABI-氫氣廠。

        首先，為了有效地捕捉陽光，他們選擇了一種被稱為定日鏡的特殊鏡子的排列方式，將光線聚焦到一個塔狀結構頂部的接收器上。在這些條件下，接收器中的傳熱材料可以達到1000攝氏度的溫度。接下來，這些熱量從接收器轉移到系統的氣化器部分，在那里，含有木屑生物質的容器在沒有氧氣的情況下被劇烈地加熱。與其說是燃燒，不如說是木屑被轉化為含有大量氫氣的混合氣體。

        另外，在沒有太陽能加熱的情況下，這種氣化器也可以通過燃燒燃料向系統提供熱量來進行常規加熱。最后，該團隊根據國際標準的影響評估方法ReCiPe2016，評估了該設計的整體環境影響。結果顯示，SABI-氫氣系統每生產一公斤氫氣僅排放1.04公斤二氧化碳：是現有所有制氫方法中最小的數值。

        Takeda認為，大自然是我們最大的資源，為我們提供了應對全球變暖所需的一切。他總結說：“我們的建模表明，利用太陽能和來自管理森林的生物質資源可以使我們可持續地制造氫氣，并對環境產生低影響。”