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    日本科學家設計全球最低碳足跡“氫工廠”:僅需陽光和木屑

    2022年01月21日 16:03:47   來源:財聯社

      財聯社(上海,編輯 黃君芝)訊,在遏制氣候變化和減少碳排放的全球競賽中,氫被認為是替代化石燃料的有力競爭者。雖然氫的“燃燒”是清潔的,產生的副產品只有水,但目前大批量生產氫的方法卻是能源密集和碳密集型的。

      無論是用電來分解水,還是從化石燃料或其他碳氫化合物中釋放氫,在制造氫的過程中每向前邁進一步,就相關的二氧化碳排放而言,至少會倒退兩步。在某些過程中,每產生一公斤氫氣,就會產生近30公斤的二氧化碳。

      不過近期,一個由京都大學領導的國際研究團隊開發了一種新型的氫工廠設計,利用完全可再生資源,產生迄今為止最低的相關二氧化碳。他們在《國際氫能雜志》上發表了他們的建議。

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      論文作者Shutaro Takeda說,“太陽能(000591)顯然是驅動氫生產的候選,但問題往往是陽光太斷斷續續了。”

      該研究小組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,由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,他們選擇了一種叫做定日鏡的特殊鏡子,這種鏡子將光線聚焦到塔頂的接收器上。在這種情況下,接收器內的傳熱材料溫度最高可達1000攝氏度。接下來,這一熱量從接收器轉移到系統的氣化爐部分,其中一個容器包含木屑生物質,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。此外,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,這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。”

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