7 月 20 日消息,據光明日報 7 月 19 日消息,復旦大學未來能源高等研究院與北京大學科研團隊成功研發出一種全新的催化技術,首次實現了工業粗氫的直接分離與存儲一體化。相關成果日前發表于《自然?能源》。
復旦大學未來能源高等研究院包信和院士表示,全球每年生產氫氣超過 9500 萬噸,我國貢獻超過 3300 萬噸,是產氫大國。其中超過 98% 的氫氣,來自煤炭、天然氣等化石能源的重整過程。鋼鐵、化工等行業也會排放大量含氫廢氣,每年全球高達 990 萬噸。“這些都是寶貴的‘工業粗氫’。但它們都含有大量雜質 —— 主要是一氧化碳和二氧化碳(統稱 COx)。現有的分離提純技術復雜、成本高昂,導致這些量大價廉的粗氫資源難以直接用于氫燃料電池汽車等高端領域,造成了巨大的資源浪費。”
復旦 / 北大團隊的核心突破在于設計了一種“聰明”的新型反相催化劑,讓催化劑學會“挑食”。“這種催化劑的精妙之處是,它能精準‘抓取’粗氫氣中的氫氣分子進行反應,卻對‘討厭’的雜質 COx‘視而不見’。他們利用這種催化劑,巧妙地將粗氫中的氫氣,像‘存錢’一樣直接儲存到一種特定的液體分子中。”朱義峰解釋道。
▲ 精準調控催化性能和反應流程,實現粗氫分離與儲存一體化,圖源復旦大學官網
他進一步表示,當需要純凈氫氣時,比如給燃料電池汽車加氫,只需對這個“儲氫液體”進行簡單催化反應(脫氫),就能釋放出純度極高、完全不含 COx 雜質的氫氣,滿足嚴格的使用要求。
報道提到,新技術一步到位完成“分離 + 儲存”,大大縮短了流程,顯著降低了能耗和設備投資。
團隊已完成催化劑公斤級放大及穩定性實驗,并與企業洽談進一步的工業示范。
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