甲醇制氫過程中產生的主要副產物是二氧化碳,相較于其他污染物,二氧化碳的環境影響相對較小,且更容易進行捕集和利用。若采用可再生能源合成的甲醇作為原料,整個甲醇制氫過程可以實現近乎物排放,對環境的友好性進一步提高 。
但甲醇制氫過程中產生的二氧化碳相對純凈,更易于捕集和利用,在碳捕集與封存(CCS)技術應用方面具有一定優勢。與電解水制氫相比,甲醇制氫的效益特點也十分明顯。在經濟成本上,電解水制氫的成本主要取決于電價。
若電價為 0.6 元 /kWh ,每生產 1 標準立方米氫氣消耗電量約 5 - 6kWh ,則電費成本約為 3 - 3.6 元 ,再加上設備投資、運行維護等成本,其總成本較高。而甲醇制氫的綜合成本相對較低。
但目前可再生能源發電受自然條件限制,穩定性較差,且電解水制氫設備成本高,導致其大規模應用受到一定制約。而甲醇制氫雖然存在碳排放,但技術相對成熟,供應穩定性較好,在現階段更具應用優勢。
清華大學團隊開發的 Pt 單原子氮化碳復合催化劑(Pt - SA@C3N4),在 180℃下即可實現甲醇轉化率 99.8%,其活性位點利用率較傳統催化劑大幅提升 30 倍 。這種單原子催化劑的特之處在于,金屬原子以單原子的形式分散在載體表面,地提高了原子利用率。
減少了貴金屬的用量,降低了成本 。目前該技術已進入中試階段,預計在 2026 年實現商業化,有望為甲醇制氫產業帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心,設計出鐵鎳雙金屬有機框架(FeNi - MOF)催化劑,在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應,能耗降低至傳統工藝的 1/5 。
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