氫能全面推廣之前，制取氫氣的最優(yōu)解是什么？

2022-12-07 來源：中國科普博覽瀏覽數(shù)：570

從鉆木取火到載人航天，每一次社會大進步的背后都有能源革命的身影，如今第三次能源變革已悄然降臨，其中的一個主角就是新能源，但是“氫能”似乎離我們依舊遙遠，它離最終的全面推廣、影響生活又有多遠呢？

我們今天從氫氣制取的角度帶你“氫”而易舉抓住本質(zhì)，讓科學(xué)給你答案！

路線的選擇

如果把氫能比作無窮盡的寶藏，那么通往這一寶藏的技術(shù)路線主要有3條：“灰氫”、“藍氫”、“綠氫”。

灰氫與藍氫是通過化石燃料制取氫氣的路線，優(yōu)勢是裝置簡單且成本低，但其副產(chǎn)物是二氧化碳這一溫室氣體，不利于我們實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

而綠氫的技術(shù)路線是利用電解水來生產(chǎn)氫氣，沒有污染物排放，并且真正實現(xiàn)可再生氫能，因此氫能技術(shù)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)全部氫能都用綠氫路線生產(chǎn)。

在綠氫技術(shù)路線中仍然有很多困難需要克服，其中之一就是液態(tài)水分子間存在氫鍵，這是一種非常強的作用力阻止水分子的電解，而中國科學(xué)院的固態(tài)氧化物電解池技術(shù)（簡稱：SOEC）能夠有效的解決這一難題。

SOEC技術(shù)：一把精致巧妙的鑰匙

普通電解水的方法使用的都是液態(tài)水，其中的氫鍵會阻礙水的電解，而中國科學(xué)SOEC技術(shù)將溶于液態(tài)水的電解質(zhì)變?yōu)榱藘呻姌O間的固體氧化物，使電解水蒸氣成為可能，避免了液態(tài)水中的氫鍵對電解效率的影響。

與普通電解相比，SOEC耗電量可以節(jié)省最高30%，同時將水變成水蒸氣的能量來自工業(yè)廢熱，這又是一項變廢為寶、節(jié)能減排的高超設(shè)計。

除了節(jié)約能耗，使用固體氧化物代替電解液讓器件組成元素的來源變得更加廣泛，可以省下傳統(tǒng)電解池所必需的貴金屬，因此建造成本也會下降不少。

將上述的固體氧化物電解池壓成電池片，多片電池串聯(lián)成電堆，電堆串再并聯(lián)，SOEC能真正實現(xiàn)低成本制氫產(chǎn)量的規(guī)模化，再加上SOEC技術(shù)還有對反應(yīng)物純度要求低，而產(chǎn)物純度則更高的優(yōu)勢，使得該技術(shù)成為綠氫路線中最有前景的未來科技。

目前該技術(shù)仍處于實驗室階段，但相信經(jīng)過中國科學(xué)院科研人員的努力，一定可以在不久的將來脫穎而出，技術(shù)的加持助力綠氫的生產(chǎn)，綠氫生產(chǎn)力的發(fā)展助力氫能這一新秀“劈波斬浪”。

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