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逆转碳排放!生物质气化技术迎可持续制氢挑战

来源:  发布时间:2024年06月04日 作者:

如果要实现氢作为环保燃料的潜力,我们需要使其具有成本效益,并摆脱目前市场主导地位的“灰色氢”及其不可持续的二氧化碳排放。生物质热解作为一种潜在的碳中性制氢方式已经得到了充分的研究,但它往往需要大量的原料加工和高能耗。但是现在,一家初创公司用一种新的气化反应堆技术克服了所有这些问题,实现所谓的“清洁氢气”。



将碳捕获添加到生物质气化中

这个想法的核心是将生物质气化成氢气和二氧化碳,使用一个基于反应器的过程,通过从生产的气流中捕获二氧化碳,有效地去除大气中的二氧化碳。因此,它将能够产生未来经济所需的氢气,同时(实际上)利用光合作用来完成从大气中吸收二氧化碳的艰巨工作。

由于他们的工作仍处于开发阶段,其反应堆的细节和他们使用的过程还没有进入公共领域。但他们已经取得部分进展,能够经济可行地生产氢:他们的方法不需要在进入反应器之前对原料进行大量处理,不需要磨成统一的尺寸,从而提高了整体成本效益。通过精心的反应器设置和工作流程,他们已经能够减少时间和能量。通过只使用现成的金属和陶瓷材料,他们的方法消除了对稀缺或危险的稀土金属的需求提高了该方法的绿色环保性。



评估氢的纯度和副产品成分

该技术的生物质转化过程的结果是一种富含氢气的气体,但其中也含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷和一系列其他低浓度的挥发性化合物。但要使他们的反应堆成为一个可行的商业提议,他们需要生产高纯度的气体,并有一个分析系统,可以提供纯度的证据。

尽管氢的纯度对公司来说很重要,但这并不是故事的结局。气化过程还会产生固体生物炭和少量液体生物油(或焦油)。该团队还着眼于通过重新利用这些副产品,使整个过程尽可能地“循环”——例如,生物炭可以用于二氧化碳捕获,而生物油可以添加回原料中,以产生更多的氢。



开发定制的分析系统

早期,很明显需要一个定制的系统,因为反应器内的条件不允许使用在线采样,而项目团队希望能够适应液体和固体馏分中的非目标化合物以及气体样品的分析,这意味着需要MS检测(而不是FID、TCD或BID)。

用于这类工作的现成系统并不容易获得,因此他们开始设计一套定制系统装置。其气体分析设置涉及从罐子或气囊中填充的两个样品循环。同时,使用质谱检测器意味着该系统可以检测和识别生物炭和生物油中预期的挥发性有机化合物,只需将其中一根PLOT柱切换为毛细管柱即可实现混合物的分离。目前他们正在研究他们的第四个反应堆原型,绰号“迷你(Mini)”,重点是最大限度地提高能源效率和回收热量。


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