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。
電解水制氫方面 改進催化劑 1 :開發新型催化劑,如納米催化劑、氮摻雜碳納米管等,提高電解水反應的活性,降低過電位,提升電解效率。通過摻雜技術調整催化劑電子結構,結合分子動力學模擬設計催化劑結構和組成,在提率的同時降低成本。
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。
該試驗項目由英國商業、能源和工業戰略部(BEIS)資助,展示了使用氫氣替代天然氣作為可行燃料商業化生產石灰的潛力,某制藥廠氫氣燃氣鍋爐應用:某制藥廠在生產線中使用氫氣燃氣鍋爐來加熱反應釜。與傳統燃料鍋爐相比,氫氣燃氣鍋爐在加熱過程中更加均勻,有效提高了藥品生產效率。
配位氫化物:這類材料如硼氫化鈉、氨硼烷等,具有較高的儲氫容量。通過對配位氫化物進行納米化處理、添加催化劑等方法,可以改善其放氫性能,降低放氫溫度,提高儲氫效率。此外,研究新型的合成路線和回收方法,有望降低配位氫化物的制備和使用成本。
采用碳捕集與封存技術在制氫廠安裝二氧化碳捕集裝置,將產生的二氧化碳進行分離、壓縮并運輸到合適地點封存。隨著技術發展和規模效應體現,成本有望降低,在碳排放交易體系下,還可能獲得經濟補償,提高綜合經濟性。