中国科学院天然气制氢技术获突破

中国科学院工程热物理研究所金红光院士团队实现了400℃温和条件下的天然气制氢。研究人员原创性地提出了“热化学多产物有序分离耦合中低温热能品位提升”的热力学新思路,在降低反应温度、提高甲烷转化率与选择性、低能耗捕集二氧化碳、设备小型化等方面实现了突破。通过有序分离氢气和二氧化碳产物,使天然气制氢反应温度由传统的800℃~1000℃大幅降至400℃以下,实现了99%以上甲烷直接转化为高纯氢与高纯二氧化碳。该项目还实现了基于化石能源的制氢与脱碳的完全协同,制氢与脱碳能耗下降幅度达20%~40%。研究人员结合商业化中温槽式聚光技术,实现了太阳能驱动的天然气制氢与脱碳,进一步减少化石能源制氢的碳足迹,展示了化石能源与可再生能源互补实现可持续氢能利用的可行性。研究团队已完成了超过6000次的稳定循环实验,验证了该方法的可靠性,并初步展示了技术转化应用的广阔前景。目前,他们正在推动研究成果的产业化,日产百千克级氢气的原理样机正在研制中。