甲醇制氫在以下多個領域具有廣闊的應用前景:能源領域燃料電池:可用于為燃料電池提供氫氣,如直接甲醇燃料電池(DMFC)、低溫甲醇重整制氫燃料電池(RMFC)、高溫甲醇燃料電池(HTMFC)等。這些燃料電池可應用于分布式發電、備用電源、便攜式電子設備等,能提供、清潔的電力。
氫能汽車:甲醇制氫可在加氫站現場制氫,為氫燃料電池汽車提供燃料,解決氫氣運輸和儲存難題,相比傳統的高壓氫氣運輸和儲存方式更安全、成本更低。化工領域合成氨:氫氣是合成氨的重要原料,甲醇制氫可以為合成氨工業提供高純度的氫氣,有助于降低生產成本,提高生產效率。
甲醇制氫與其他制氫方法相比,有其特的優勢和劣勢,以下是具體分析:優勢原料來源廣泛:甲醇可以通過煤炭、天然氣、生物質等多種原料制取。在煤炭資源豐富的地區,可通過煤氣化合成甲醇;在天然氣產地,可利用天然氣轉化為甲醇。相比之下,水電解制氫依賴于豐富的水電資源,光解水制氫受限于光照條件,而甲醇的原料來源受地域和自然條件的限制相對較小。
成本相對較低:從投資成本看,甲醇制氫裝置規模可根據需求靈活調整,小型分布式裝置投資相對較低。從運行成本考慮,若甲醇價格較低,以其為原料制氫成本也相對有競爭力。例如在甲醇價格 2000 元 / 噸時,生產 1 噸氫氣原料成本相對較低。而采用液氨裂解制氫,液氨價格波動較大且運輸成本較高;采用高壓氣態氫運輸,運輸成本也較高。
設備投資較高:建設甲醇制氫裝置,尤其是大規模、高純度的制氫裝置,需要投入大量資金用于購置反應設備、分離設備、凈化設備等。對于一些小型企業或分布式能源項目,較高的設備投資門檻可能限制其應用。
運營維護成本高:甲醇制氫裝置的運行需要技術人員進行操作和維護,人員培訓成本高。此外,設備的定期檢修、催化劑更換等也會增加運營維護成本。環境層面碳排放問題:若甲醇來自煤炭或天然氣等化石能源,從甲醇生產到制氫的整個過程會產生大量二氧化碳排放,在全球應對氣候變化、推動能源轉型的背景下,其碳排放問題使其在清潔能源應用場景中的推廣受到限制。