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中國(guó)工程院院士吳明紅:用液氨存儲(chǔ)氫能前景廣闊

上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-11-13 14:50:57  作者:王玉晴

  在11月9日舉辦的世界儲(chǔ)能大會(huì)上,中國(guó)工程院院士、上海大學(xué)副校長(zhǎng)吳明紅發(fā)表了題為《碳中和背景下新能源的化學(xué)儲(chǔ)能路徑》的演講,重點(diǎn)介紹了以液氨存儲(chǔ)氫能的產(chǎn)業(yè)前景。

  吳明紅表示,以化學(xué)儲(chǔ)能方式實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能是業(yè)界十分關(guān)注的技術(shù)路徑。目前最清潔的能源是氫能源,預(yù)計(jì)碳中和情況下中國(guó)每年需消費(fèi)氫氣8100萬噸。但氫能應(yīng)用面臨著一大難題,就是氫氣過于活潑導(dǎo)致的存儲(chǔ)難、運(yùn)輸難。目前,急需結(jié)合中國(guó)能源及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),發(fā)展安全、高效的氫儲(chǔ)運(yùn)方法。

  吳明紅認(rèn)為,最有效、安全、且低成本的存儲(chǔ)方式是化學(xué)儲(chǔ)能,即把氫轉(zhuǎn)化為甲烷、甲醇、氨等化學(xué)品。會(huì)上,其重點(diǎn)分享了氨儲(chǔ)氫技術(shù)及其前景。

  吳明紅介紹,液氨具有高能量密度(每升約13.6兆焦),1升液氨的能量相當(dāng)于4.5升高壓液氫或1200升常壓氫的能量。同時(shí),氨只有氮、氫元素,是一種無碳儲(chǔ)能方式。此外,特別關(guān)鍵的一點(diǎn)是液氨的儲(chǔ)、運(yùn)成本非常低,運(yùn)輸成本僅為氫運(yùn)輸?shù)膸资种唬⑶一馂?zāi)危險(xiǎn)性極低。

  在應(yīng)用前景上,吳明紅認(rèn)為,在可再生能源成為國(guó)際能源貿(mào)易主體的未來,中國(guó)將成為可再生能源輸出大國(guó),綠氨作為氫能載體,有望成為能源出口的主要路徑。我國(guó)西部風(fēng)光電力依托新增電網(wǎng)輸送成本遠(yuǎn)高于管道輸送,加強(qiáng)我國(guó)氫氨管網(wǎng)建設(shè),通過長(zhǎng)輸管道輸送氨,有助于實(shí)現(xiàn)可再生能源消納和各行業(yè)深度脫碳。此外,綠氨的能源屬性、無碳燃料屬性,使其在船舶和航空運(yùn)輸、氨燃料電池與動(dòng)力系統(tǒng)方面可形成新的技術(shù)集群、新的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈體系。

  不過,若要高效將氫轉(zhuǎn)化為氨存儲(chǔ)、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,同樣存在著技術(shù)難題,即傳統(tǒng)氨氫轉(zhuǎn)化工藝難度很大。沿用了80年的氨氫轉(zhuǎn)化工業(yè)需要在15-30Mpa高壓及500-700攝氏度高溫下進(jìn)行,條件苛刻,能耗高。因此,吳明紅所在團(tuán)隊(duì)將目光聚焦在尋找一種新型催化劑,以實(shí)現(xiàn)溫和條件下高效穩(wěn)定的氨氫轉(zhuǎn)化。

  吳明紅介紹,團(tuán)隊(duì)研發(fā)的石墨烯及其復(fù)合材料已具備良好的催化效果,實(shí)現(xiàn)溫和條件下的氨氫高效轉(zhuǎn)化,為產(chǎn)業(yè)需求奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究已發(fā)表在《Nature》等知名期刊上。(上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)記者 王玉晴)


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