登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
中国太阳能光分解和美国光伏制氢技术均有重大突破。
氢作为传统化石燃料的一种可行的绿色替代品,甚至作为商业融合的潜在解决方案得到了广泛关注,通常被称为清洁能源的圣杯。
然而,尽管它引起了很多轰动,但并不是所有种类的氢都是真正的绿色选择。事实上,很多氢是由化石燃料产生,主要是天然气和煤,这意味着它的使用实际上没有减少排放,这种被称为“灰色氢”的氢已经被用于工业和工业过程,如氨的生产、炼油厂和作为化工原料。
这就是为什么绿色氢如此重要的原因,不仅是氢部分,而且在制造过程,无论是在供应链的生产端还是消费端,都是零温室气体排放。
唯一的问题是,我们还没有找到一种经济上可行的方法来生产绿色氢,而不需要使用大量资金或数吨能源投入,但目前我们已快接近这个门槛。
近日,中美两国研究人员在“绿氢”的生产技术方面均取得重大突破,其中美国科学家实现光伏制氢技术,可以将制氢效率提升24倍;而中科院大连化学物理所的太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。
中国“氢农场”
氢云链从中科院大连化学物理所获悉,该所催化基础国家重点实验室李灿院士、李仁贵研究员等在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展,率先提出并验证了一种全新的“氢农场”策略。该策略基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能电解水制氢,太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。该研究成果日前发表在《德国应用化学》上。
受自然光合作用原理启发,研究团队借鉴大规模种植庄稼的做法,率先提出并验证了基于粉末纳米颗粒光催化剂的太阳能规模化分解水制氢的“氢农场”策略,这是一种不同于国际上报道的全新策略。而该策略的实现需要解决两大关键问题,一是如何实现高效光催化水氧化储存太阳能过程,二是如何抑制纳米颗粒光催化剂表面生成的氧化态和还原态储能介质之间的反应(即逆反应)。
中科院大化所李仁贵研究员介绍,“氢农场”策略是借鉴自然光合作用中光系统II和光系统I在空间上分离以及光反应和暗反应在空间上分离的原理,将分解水反应中的水氧化反应与质子还原反应在空间上分离,避免了氢气和氧气的逆反应,规避了产物氢气和氧气分离等问题,水氧化反应器开放,原理上解决了大规模应用的技术瓶颈。
此外,研究团队基于晶面间光生电荷分离原理,通过精确调控钒酸铋光催化剂氧化和还原反应晶面的暴露比例,使光催化水氧化反应性能得到优化,在Fe3+/Fe2+离子对作为储能介质的条件下,可见光下光催化水氧化量子效率达到60%以上,“氢农场”体系的太阳能到氢能转化效率超过1.8%,这也是目前国际上报道的基于粉末纳米颗粒光催化分解水体系太阳能制氢效率的最高值。同时,利用催化剂不同暴露晶面之间的电荷分离特性以及户外太阳光照射条件下的试验,验证了“氢农场”策略的可行性,为基础研究成果转化为应用示范提供了科学基础。
美国“光伏制氢”
据外媒报道,科学家们首次研发了一种能够有效吸收阳光的单分子,而且该分子还可以作为一种催化剂,将太阳能转化为氢气,而氢气可作为清洁的燃料替代品,用于燃油汽车。该种新分子可以从整个可见光光谱中收集能量,与目前的太阳能电池相比,可以多利用50%的太阳能。这一发现可以帮助人们摆脱对化石燃料的依赖,转向使用不会对气候造成影响的能源。
该研究团队由美国俄亥俄州立大学(The Ohio State University)化学与生物物理动力学中心主任兼化学教授Claudia Turro领导。Turro表示:"我们的想法是利用太阳光子,将其转化为氢气。简而言之,我们利用来自阳光的能源,并将其存储在化学键中,以便日后使用。"光子是阳光的基本粒子,包含能量。
研究人员首次证明,可以从太阳光的整个可见光光谱(包括低能量红外光谱,也是太阳光光谱的一部分,以前很难收集该光谱的能量)中收集能量,并迅速且有效地将其转化成氢气。氢气是一种清洁燃料,在使用过程中不会产生碳或二氧化碳。
Turro表示:"该理念得以实现是因为该系统能够让该分子处于激发状态,吸收光子,并存储两个电子,以制造氢气。在一个由两个光子产生的分子中存储两个电子,并合成制氢,这一做法前所未有。"
将太阳能转化为汽车燃料首先需要利用一种机制收集能量,再将此类能量转化为燃料,而转化需要一种称为"催化剂"(能够加速化学反应)的东西,让太阳能转化为氢气等可使用的能源。
以前的研究大多数是尝试收集紫外线等较高能量波长的阳光,再将此类太阳能转化为氢气。Turro表示,少数依靠单分子去收集能量的研究也非常低效,部分原因在于无法从整个可见光光谱中收集能量,而无法做到这一点的原因在于催化剂本身降解得很快。
Turro的研究小组发现了如何用一个分子(元素铑的一种形式)制造催化剂,从而可以损失更少的能量。研究小组找到了方法,可以收集从红外线到紫外线整个可见光光谱的能量。该研究小组设计的系统与之前和紫外线光子工作的单分子系统相比,效率提高了24倍以上。
在该项研究中,研究人员用LED灯照射含有活性分子的酸性溶液,发现制出了氢气。Turro表示:"该方法可行的原因是该分子很难被氧化。"
Turro表示,在该研究小组将成果应用于现实世界之前,还有很多工作要完成。铑是一种稀有金属,以铑为原料制造催化剂的成本较高。目前,该研究小组正致力于改进该分子,使其能够在更长的时间段内制造氢气,并致力于利用更便宜的材料制造催化剂。
氢云链认为,将绿色氢推向市场的最大障碍是资本成本的降低。不过,要想让价格点正确,必须达到规模经济。那么,这只是一个行业何时准备采取下一步行动的问题。目前,全球如壳牌等主要企业的参与已经让我们接近了这个门槛。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,4月22日晚间,雪峰科技发布公告,公司全资子公司玉象胡杨与国能新疆公司在新疆沙雅县合资新设公司开展光伏制氢项目已经新疆国资委审批同意,取得投资项目备案表。合资公司注册资本3.68亿元,其中,国能新疆公司出资3.312亿元,玉象胡杨出资3680万元。公告显示,玉象胡杨与国能新疆公
4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部门取得经营许可。全
北极星氢能网获悉,近日,正信光电携手国富氢能,共同建设国内最大的分布式光伏制氢项目。该项目充分利用丰富的太阳能资源,通过屋顶光伏发电为制氢设备提供清洁能源,实现离网为主+并网为辅的运行模式,该模式可以大幅降低能源消耗与降低碳排放。同时利用氢电耦合的技术路径,在减少对电网的依赖的同
3月30日,由中能建氢能源有限公司主要投资,皋兰优能新能源投资有限公司(以下简称皋兰优能公司)负责建设的光伏基地——兰州市氢能产业园配套皋兰10万千瓦光伏项目全容量投产,标志着中能建氢能源有限公司首个光伏项目按期完成建设目标!光伏项目位于甘肃省兰州市皋兰县黑石镇,49个光伏矩阵错落有致
3月30日,新疆新和县与中国长江三峡集团有限公司海南分公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、新疆融颐能源公司举行光伏制氢、氢制合成氨一体化项目签约仪式。据了解,该项目是全疆首个依托优质光热资源禀赋,采用“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”的一体化解决方案,聚合光伏发电、储能、氢能、绿氨等
北极星氢能网获悉,3月30日,新疆新和县与中国长江三峡集团有限公司海南分公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、新疆融颐能源公司举行光伏制氢、氢制合成氨一体化项目签约仪式。据了解,该项目是全疆首个依托优质光热资源禀赋,采用“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”的一体化解决方案,聚合光伏发电、
北极星氢能网获悉,2月26日,在新疆阿克苏地区沙雅县循环经济工业园区内,30万千瓦光伏制氢项目正式开工建设。项目生产的绿氢主要用于合成氨中间原料,替代现有天然气化石能源制氢,项目贯通光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气输运、绿氢生产及利用全流程。项目投产后节约天然气1亿方,实现年产值2.66
北极星太阳能光伏网获悉,2月2日晚,赫美集团发布公告称,根据公司战略及业务发展需要,公司控股子公司鹏飞氢美(长治市沁源经济技术开发区)能源绿色发展有限公司(简称“沁源氢美”)拟投资新建“120MW光伏发电制2000吨/年绿氢项目”,项目投资总额预计约为70208万元,资金来源为自有资金或自筹资金
北极星氢能网获悉,2月3日,赫美集团发布公告宣布,根据公司战略及业务发展需要,公司控股子公司鹏飞氢美(长治市沁源经济技术开发区)能源绿色发展有限公司拟投资新建“120MW光伏发电制2000吨/年绿氢项目”,项目投资总额预计约为7.02亿元,资金来源为自有资金或自筹资金。此前,赫美集团发布公告,与
近期,鄂托克前旗上海庙经济开发区深能光伏制氢项目——深能骏马湾光伏制氢电站成功并网发电。该项目包括光伏发电站及制氢站两部分,总投资16.2亿元,建设内容为250兆瓦光伏发电站、年制氢量约6000吨电解水及配套设施,产出氢气纯度达99.999%,属于绿色清洁能源。项目投产后年平均发电量约4.7亿度,可
近期,鄂托克前旗上海庙经济开发区深能光伏制氢项目——深能骏马湾光伏制氢电站成功并网发电。该项目包括光伏发电站及制氢站两部分,总投资16.2亿元,建设内容为250兆瓦光伏发电站、年制氢量约6000吨电解水及配套设施,产出氢气纯度达99.999%,属于绿色清洁能源。项目投产后年平均发电量约4.7亿度,可
北极星氢能网获悉,近期,天合元氢与西班牙领先的工程公司PROES(AmperGroup)在马德里签署战略合作协议。双方将优势互补,加快绿氢技术研发和项目落地,共同推进在可再生能源项目方面的全球战略布局。这是一次具有里程碑意义的合作,体现了两家公司对于可持续发展的承诺,为实现全球能源转型做出积极
北极星氢能网获悉,近日,三一氢能与澳大利亚客户签订了电解水制氢设备与加氢设备采购合同,提供全套撬装PEMBOP装置、35/70MPa撬装加氢设备、全套IGBT电源控制系统。主要采用柔性电解水制氢技术,服务于35/70MPa氢燃料电池工业车辆加氢。此次合作标志着三一氢能继国内建设并试运行最大的制加氢一体站后
北极星氢能网获悉,近日,内蒙古自治区科技厅公示了2024年度自治区科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目拟立项通知,其中由内蒙古电力(集团)有限责任公司牵头申报的“可再生能源制氢、制氨关键技术研究与应用”和内蒙古捷氢科技有限公司牵头申报的“宽功率波动适应性百千瓦级PEM电解水制氢装备的开
业内人士认为,成本控制是电解水制氢产业能否快速发展的关键。近年来,随着可再生能源成本的下降和氢能应用需求的增加,电解水制氢行业快速发展。在业内人士看来,尽管电解水制氢产业发展前景乐观,但成本控制仍是其能否快速发展的关键。或成主流中国华能集团清洁能源技术研究院氢能部主任王金意指出,
4月25日晚间,广汇能源发布公告,截至目前公司氢能示范项目全面进入到试生产运行阶段,电解水制氢+工业副产氢+储氢+加氢+运氢+用氢全线贯通。试运行情况加氢装置:2024年3月16日,氢能示范项目加氢站氢气分析纯度达99.998%,达到车用燃料氢气的标准,随着第一辆氢能重卡加注氢气完成,项目加氢部分进入
北极星氢能网获悉,据海德氢能消息,4月24日,壳牌与海德氢能先进制氢项目启动仪式于荷兰阿姆斯特丹举行。该项目于2024年第一季度正式进入实施阶段,基于新一代方形插片式电解水制氢系统氢舟,海德氢能将为壳牌提供先进制氢解决方案,共同推进大规模绿电制氢领域合作。
4月22日,内蒙古华电科右前旗50万千瓦风电制氢、绿色甲醇一体化项目获备案批复。据悉,该项目单位为内蒙古华电蒙东能源有限公司,项目建设地点位于内蒙古兴安盟科尔沁右翼前旗兴安盟经济技术开发区。项目总投资142565.11万元,其中自有资金42769.5万元,申请银行贷款99795.61万元。计划2024年11月开始建
北极星氢能网获悉,据攀枝花发布消息,4月18日,攀枝花氢能产业园正式揭牌。攀枝花氢能产业园选址钒钛高新区,占地面积约126亩,是集钛双极板研发制造、氢燃料电池生产、氢燃料电池汽车制造和PEM电解水装备、高压储氢材料及储氢设备、加氢装备制造等为一体的高端氢能产业园,力争实现氢能产业产值突破1
北极星氢能网获悉,4月20日8点58分,辽宁华电铁岭离网储能制氢一体化项目正式进入商业运行。该项目于2023年5月开工建设,同年11月30日就成功出氢,仅用8个月实现投产目标。该项目成为铁岭市深化央地合作政企联手抢抓绿电制绿氢产业机遇的龙头项目,进入商业运行后,可面向社会提供高纯度燃料氢气,解决
光伏与风电是一种无碳排放的可再生能源,但是其能量具有波动性的特征,对电网系统的安全运行冲击较大,国内很多地区可供并网的风电、光伏装机容量已达上限。使用光伏、风能进行耦合离网电解水制氢,不但可以解决光伏、风电的消纳难题,还有助于国家在工业、交通运输及民用领域深度脱碳,实现国家“碳中
北极星氢能网获悉,近日,国家电投集团科学技术研究院有限公司2024年第六批集中招标招标公告发布,招标范围包括1套电解水制氢制氧设备等。详情如下:
北极星氢能网获悉,近日,氢动力北京科技服务有限公司拟采购600辆49吨氢燃料电池半挂牵引车,本项目采用两阶段招标方式进行国内公开招标,第一阶段为公开征集技术建议书,第二阶段为招标评标。只有报名参与第一阶段的潜在投标人,才有资格参加第二阶段的招标评标环节。
近日,中国氢能集团股份有限公司与北京天海氢能装备有限公司签署合作协议。据了解,北京天海氢能装备有限公司是北京京城机电股份有限公司所属主要骨干企业。北京天海氢能装备有限公司致力于先进复合材料气瓶、加氢站、供氢系统和专用车的设计开发,主要产品范围包括:呼吸器用复合气瓶、工业气体复合材
北极星氢能网获悉,近日,三一氢能与澳大利亚客户签订了电解水制氢设备与加氢设备采购合同,提供全套撬装PEMBOP装置、35/70MPa撬装加氢设备、全套IGBT电源控制系统。主要采用柔性电解水制氢技术,服务于35/70MPa氢燃料电池工业车辆加氢。此次合作标志着三一氢能继国内建设并试运行最大的制加氢一体站后
北极星氢能网获悉,近日,全球首条氢能空轨在山西太原清徐成功试跑。该项目从2023年8月底封闭道路,对清泉湖到东湖空轨试验线进行施工;到2023年11月开始挂车;再到今年4月“起飞”试跑,太原清徐空轨可谓创造了全国轨道交通建设的最快速度。由中铁科工与美锦氢能成立氢能源空轨研发中心,将氢能动力系
北极星氢能网获悉,4月26日,羚牛氢能向上海某知名供应链公司集中交付了百台18T氢燃料电池厢式货车。此次成功交付并投入运营,拉开了绿色零碳物流由示范运营向规模化商用的序幕,对推动长三角氢能产业链发展及绿色物流升级产生了促进作用和深远意义。此次交付的百台18T氢燃料电池厢式货车均采用110kW氢
北极星氢能网获悉,4月26日,随着国家能源集团国华投资(氢能公司)蒙西重载铁路加氢科研示范站机器人系统完成复位动作,全球首台耐低温自动加氢机器人完成全系统调试,实现终端用氢的自动化加注。什么是自动加氢机器人?自动加氢机器人采用先进的力控软浮动技术,可实现加氢枪对准过程力矩自识别,通过3
北极星氢能网获悉,4月29日,山西省孝义市首批鹏飞氢云500辆氢能共享单车、5辆氢能公交车投运仪式成功举行。孝义市首批氢云氢能共享单车整车重55公斤,储氢50克,可续航60公里,最高时速23km/h。采用低碳固态储氢技术,行驶安全可靠;选用国内头部品牌车身,尽显前沿审美;选用成熟智能运营软件,运营
北极星氢能网获悉,2024年4月24日,由北航能源与动力工程学院研制的“北航氢动一号”全电航空发动机在天津市静海区完成首飞!该发动机能源来源于氢燃料电池全部采用电能带动螺旋桨产生推力,此次飞行的无人机在采用“北航氢动一号”后,其最大续航时间比同质量锂电池提升一倍。随着低空经济战略性新兴
北极星氢能网获悉,4月25日,河北唐山曹妃甸区首辆“氢燃料电池洗扫车”在唐山曹妃甸城区“上岗”,标志着曹妃甸首个氢能环卫示范场景正式上线,也代表着唐山区域环卫行业绿色转型升级正在跑出“加速度”、跑入“氢时代”,推动唐山氢能装备制造赋能新质生产力。本次氢能环卫车示范场景是由唐山曹妃甸
北极星氢能网获悉,4月26日,德龙汇能发布公告,全资子公司氢能科技拟与江苏扬州化学工业园区管理办公室签署投资合作协议,在扬州化学工业园区规划现代化氢能园区,投资建设氢能中心,项目拟规划总投资3亿元,逐步论证,分期建设。为落地氢能中心一期建设项目,氢能科技拟与中石化江苏石油分公司签署项
北极星氢能网获悉,2024年4月28日,2024中关村论坛“氢能产业科技创新发展论坛”在中关村国际创新中心隆重召开。本次平行论坛由工业和信息化部主办,中关村氢能与燃料电池技术创新产业联盟(以下简称“联盟”)承办。工业和信息化部党组成员、副部长单忠德,北京市政府副秘书长许心超出席论坛并致辞。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!