绿色甲醇作为高效的氢能源载体,未来市场广阔可期!
一直以来,中科院副院长、院士张涛曾多次公开表示,“绿色甲醇能量密度高,是理想的液体能源储运方式。利用可再生能源发电制取绿氢,再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇,是通向零碳排放的重要路径。”
张涛甚至认为,绿色甲醇作为能源转化中枢,能够在碳足迹全流程上解决能源的清洁性问题,并起到拓展氢能应用产业链、降低碳排放、实现碳利用等一举多得的效果。
中科院大连化物所太阳能研究部主任、院士李灿对甲醇的价值给予更高评价,他多次表示:“利用‘液态阳光’技术可将太阳能等可再生能源储存在甲醇中,提供了一条发电-(特)高压输电之外的可再生能源储存和输运的新模式,是可再生能源转化为各种化学能的枢纽。作为完成碳中和目标的重要路径。”
“甲醇是目前最好的制氢材料”,澳大利亚国家工程院外籍院士刘科更是公开坚持“甲醇在线制氢比汽油制氢都要简单很多。这样做了以后,实际上甲醇和水重整,产生的氢气直接通过电堆发电,电就可以驱动汽车。哪用电的时候哪去制氢,同时发电,这是氢能的未来。
刘科认为:“甲醇是把燃料电池的高效性和液体燃料的好处,两个结合起来,这是未来氢能的一个方向。”
行业之中,高温甲醇重整燃料电池项目也从无到有,其独特技术路线优势,逐渐开拓不一样的常压氢燃料电池视线。

图片来源:全球视角下甲醇作为交通燃料进展
甲醇制氢技术
工业上通常使用CO和氢气经过羰基化反应生产甲醇,甲醇制氢技术则是合成甲醇的逆过程,可用于现场制氢,解决目前高压和液态储氢技术存在的储氢密度低、压缩功耗高、输运成本高、安全性差等弊端。按工艺技术区分,甲醇制氢技术包括甲醇裂解制氢、甲醇蒸汽重整制氢和甲醇部分氧化制氢3种。
(1)甲醇裂解制氢 甲醇裂解是在300℃左右、催化剂存在下甲醇气相催化裂解,通常用于合成气制备,或通过进一步分离获得高纯CO和氢气,氢气纯度可达99.999%。该技术成熟,适用于科研实验小规模制氢场合使用。
(2)甲醇水蒸气重整制氢 在220~280℃、0.8~2.5MPa、催化剂存在下,甲醇和水转化为约75%氢气、24%CO2以及极少量的CO、CH4,可将甲醇和水中的氢全部转化为氢气,甲醇消耗0.5~0.65kg/m3 氢气,甲醇储氢质量分数达到18.75%。该技术的使用条件温和,产物成分少,易分离,制氢规模在10~10000m3/h内均能实现,且产能可灵活调整,适用于中小型氢气用户现制现用。缺点是采用Cu/Zn/Al催化剂,催化剂易失活,需要进一步开发活性高、稳定性好的新型催化剂。
(3)甲醇部分氧化制氢 通过甲醇的部分氧化(1分子甲醇和0.5分子的氧气反应生成2分子的氢气和1分子的CO2) 实现系统自供热,大幅提高能源利用效率,以期进一步降低制氢成本。该技术目前仍在研究开发阶段。
主要来源:液态阳光

