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(chǎn)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(xiàn)在，一個由京都大學領(lǐng)導的國際研究小組已經(jīng)開發(fā)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(chǎn)迄今為止報告的最低數(shù)量的相關(guān)二氧化碳。

        他們已經(jīng)在《國際氫能雜志》上發(fā)表了他們的建議。


        作者Shutaro Takeda說：“太陽能是驅(qū)動任何氫氣生產(chǎn)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(zhì)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(tǒng)結(jié)合起來，創(chuàng)建一種新型的氫氣設施，稱為太陽能驅(qū)動的先進生物質(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)移到系統(tǒng)的氣化器部分，在那里，含有木屑生物質(zhì)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(zhuǎn)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(tǒng)提供熱量來進行常規(guī)加熱。最后，該團隊根據(jù)國際標準的影響評估方法ReCiPe2016，評估了該設計的整體環(huán)境影響。結(jié)果顯示，SABI-氫氣系統(tǒng)每生產(chǎn)一公斤氫氣僅排放1.04公斤二氧化碳：是現(xiàn)有所有制氫方法中最小的數(shù)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(jié)說：“我們的建模表明，利用太陽能和來自管理森林的生物質(zhì)資源可以使我們可持續(xù)地制造氫氣，并對環(huán)境產(chǎn)生低影響。”