中國工程院院士吳明紅:用液氨存儲氫能前景廣闊

文章來源:上證報中國證券網王玉晴2023-11-14 08:20

  在11月9日舉辦的世界儲能大會上,中國工程院院士、上海大學副校長吳明紅發(fā)表了題為《碳中和背景下新能源的化學儲能路徑》的演講,重點介紹了以液氨存儲氫能的產業(yè)前景。
 
  吳明紅表示,以化學儲能方式實現長時儲能是業(yè)界十分關注的技術路徑。目前最清潔的能源是氫能源,預計碳中和情況下中國每年需消費氫氣8100萬噸。但氫能應用面臨著一大難題,就是氫氣過于活潑導致的存儲難、運輸難。目前,急需結合中國能源及產業(yè)結構特點,發(fā)展安全、高效的氫儲運方法。
 
  吳明紅認為,最有效、安全、且低成本的存儲方式是化學儲能,即把氫轉化為甲烷、甲醇、氨等化學品。會上,其重點分享了氨儲氫技術及其前景。
 
  吳明紅介紹,液氨具有高能量密度(每升約13.6兆焦),1升液氨的能量相當于4.5升高壓液氫或1200升常壓氫的能量。同時,氨只有氮、氫元素,是一種無碳儲能方式。此外,特別關鍵的一點是液氨的儲、運成本非常低,運輸成本僅為氫運輸的幾十分之一,并且火災危險性極低。
 
  在應用前景上,吳明紅認為,在可再生能源成為國際能源貿易主體的未來,中國將成為可再生能源輸出大國,綠氨作為氫能載體,有望成為能源出口的主要路徑。我國西部風光電力依托新增電網輸送成本遠高于管道輸送,加強我國氫氨管網建設,通過長輸管道輸送氨,有助于實現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輸、氨燃料電池與動力系統(tǒng)方面可形成新的技術集群、新的產業(yè)鏈和價值鏈體系。
 
  不過,若要高效將氫轉化為氨存儲、實現大規(guī)模應用,同樣存在著技術難題,即傳統(tǒng)氨氫轉化工藝難度很大。沿用了80年的氨氫轉化工業(yè)需要在15-30Mpa高壓及500-700攝氏度高溫下進行,條件苛刻,能耗高。因此,吳明紅所在團隊將目光聚焦在尋找一種新型催化劑,以實現溫和條件下高效穩(wěn)定的氨氫轉化。
 
  吳明紅介紹,團隊研發(fā)的石墨烯及其復合材料已具備良好的催化效果,實現溫和條件下的氨氫高效轉化,為產業(yè)需求奠定基礎。相關研究已發(fā)表在《Nature》等知名期刊上。(上證報中國證券網記者 王玉晴)
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