電子工業半導體制造:在半導體芯片制造過程中,氫氣被廣泛應用于多個環節。例如,在硅片的清洗工藝中,氫氣等離子體可用于去除硅片表面的雜質和氧化物,硅片表面的清潔和活性。在化學氣相沉積(CVD)工藝中,氫氣作為載氣和反應氣體,參與薄膜的生長過程,有助于提高薄膜的質量和性能。
電解水制氫過程能耗高,被稱為電老虎,而甲醇制氫則能在相對較低的溫度和壓力下進行,減少了能源消耗。提高氫氣產率:甲醇制氫具有較高的氫氣產率。通過重整反應,甲醇可以地轉化為氫氣,使得氫氣的產量相對較高。這對于大規模應用氫氣,如氫能源汽車、分布式發電等領域具有重要意義。
電解水制氫:在現有條件下,假設工業用電價格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當可再生能源電價降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統電解設備價格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時,堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
能量釋放充分:氫氣的熱值較高,每單位質量的氫氣燃燒釋放的能量約為汽油的 3 倍、天然氣的 2.5 倍。在工業生產中,相同質量的氫氣和其他傳統燃料相比,氫氣能釋放出更多的能量,可有效提高能源的利用效率。
該工程利用焦爐煤氣中的氫氣成分,在氫基豎爐內催化裂解為一氧化碳和氫氣,實現 “自重整”。與傳統 “高爐 + 轉爐” 的長流程煉鋼模式相比,工藝流程環節大幅減少,碳排放量大幅下降。經測算,較企業轉型升級前,主要污染物二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少 30%、70% 和 80% 以上,噸鋼碳排放降至約 0.5 噸,相較于傳統長流程煉鋼可減少二氧化碳排放約 70%,年可減少二氧化碳排放約 80 萬噸。
通過對 MOFs 的結構進行設計和優化,可提高其對氫氣的吸附能力和吸附熱,從而提高儲存效率。同時,MOFs 的合成方法不斷改進,逐漸降低了生產成本。例如,采用溶劑熱法、微波輔助合成法等合成方法,可縮短合成周期、降低能耗,進而降低材料成本。