航空領(lǐng)域:氫能可以減少航空業(yè)對原油的依賴,減少溫室及有害氣體排放。目前,航空領(lǐng)域利用氫能提供動力的技術(shù)路線主要有使用氫燃料電池產(chǎn)生電能、通過氫燃料燃燒產(chǎn)生推力、點燃更大流量的氫氣以驅(qū)動渦輪產(chǎn)生動力等。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術(shù)),則甲醇制氫的總成本將進一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應(yīng)約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
裝置簡單,便于操作甲醇制氫裝置結(jié)構(gòu)簡單,投資規(guī)模和占地面積較小。例如,甲醇制氫加氫一體站采用撬塊化建站模式,場地利用率高,主體裝置占地小。同時,反應(yīng)條件溫和,過程控制簡單,便于工業(yè)操作。
輔助設(shè)備輔助設(shè)備在制氫過程中起著支持和保障作用,主要包括:堿液箱:用于儲存和供應(yīng)電解所需的堿液(如氫氧化鉀或氫氧化鈉)。手搖泵:用于手動抽取和輸送液體,便于維護和操作。礫石擋火器:用于防止火焰或火花進入制氫系統(tǒng),確保安全。
過濾器:用于過濾和凈化系統(tǒng)中的液體和氣體,防止雜質(zhì)進入系統(tǒng)。此外,對于太陽能制氫設(shè)備,還需要包括儲能電池組、加料器及控制系統(tǒng)等組件,以利用太陽能進行電解制氫。在制氫設(shè)備的運行和維護過程中,還需要注意電解液的配制、加注、檢查以及設(shè)備的絕緣測量、電流調(diào)節(jié)等操作,以確保設(shè)備的正常運行和氫氣的穩(wěn)定生產(chǎn)。
運輸儲存方便:甲醇在常溫下以液態(tài)形式存在,目前的汽車燃料供應(yīng)設(shè)施改裝后可以直接作為甲醇灌裝基礎(chǔ)設(shè)施。甲醇制氫后,可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域:能源領(lǐng)域:甲醇制氫技術(shù)可用于燃料電池、氫能汽車等清潔能源領(lǐng)域,為這些領(lǐng)域提供穩(wěn)定可靠的氫氣供應(yīng)。
這個過程需要消耗大量的電能,因此提高能源轉(zhuǎn)換效率是電解水制氫技術(shù)的主要攻關(guān)方向之一。此外,還有通過甲醇重整或甲醇蒸汽重整等工藝將液態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化為高純度氫氣的甲醇制氫技術(shù),其工作原理是利用化學(xué)反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣。
這為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅實的政策保障。此外,根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標被明確劃分為三個階段,旨在逐步推動氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)成熟。
這要求有的控制和優(yōu)化技術(shù),以確保燃燒的穩(wěn)定性和性。其次,甲醇具有較強的毒性,一旦泄漏或燃燒不充分,可能對人體健康和環(huán)境造成危害。因此,在混燒過程中需要采取嚴格的安全措施,確?;旌先剂系膬Υ?、運輸和使用過程的安全可靠。