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三聚環保探尋氨氫燃料電池新路徑

來源:中國證券報 發布時間:2019-06-25

  三聚環保6月24日晚間公告,公司與福州大學化肥催化劑國家工程研究中心簽署了《關于氨能高值高效利用的催化劑及成套技術開發》戰略合作意向書,雙方在已有技術成果的基礎上,加快氫能源新技術開發。雙方以富氫能源載體——液氨為核心,共同開展高效低溫氨分解制氫催化劑的關鍵技術開發、反應器設計、成套工藝技術研發、規模化生產及應用示范,以及開展氨燃料示范裝置系統設計及應用示范驗證。

  催化劑技術突破為氨分解提供思路 

  福州大學化肥催化劑國家工程研究中心長期從事合成氨催化劑及工藝開發,經過20多年的努力,開發了高效低壓釕基合成氨催化劑,并形成等壓合成氨工藝,通過長期研發積累,形成了氨合成-裂解的機理深入認識。

  據了解,三聚環保與該國家工程中心建立了長期穩固的合作關系。雙方共同開發的釕系氨合成催化劑及“鐵釕接力催化”低溫低壓合成氨成套技術在江蘇禾友化工萬噸級合成氨工業裝置上實現了長周期平穩運行,并于今年1月21日通過中國石油與化學工業聯合會組織的專家標定。參與標定專家表示,與傳統的合成氨工業采用鐵系催化劑技術相比,該裝置在鐵釕連串催化成套技術上取得的突破,將支撐我國合成氨工業技術實現跨越式的進步。

  據介紹,合成氨的基礎研究及工業應用為氨分解催化提供了一定的指導思路,基于此,中心經多年技術儲備開發了高效氨裂解催化劑,催化劑具有轉化效率高、穩定性好、起活溫度低等優勢,具備快速產業化實施條件,技術的開發及推廣將推進清潔氫能的高效、安全利用。三聚環保表示,此次雙方合作,將結合燃料電池對氫源的需求,開展針對性催化劑的理性設計和構效關系研究。

  氨氫經濟技術開發具備研究基礎 

  針對不同儲氫載體,各國科學家開展了廣泛研究,其中,液氨作為一種無碳液體燃料,受到高度關注。研究結果顯示:相較于純氫,氨僅需加壓至8個大氣壓下即可保證在50 ℃下以液相存儲,體積能量密度大,便于儲存和運輸,需要時可通過分解后得到氫氣。與甲醇、汽柴油相比,氨作為儲氫載體可避免用戶終端碳排放,當利用可再生能源合成氨,甚至可實現生產-儲運-利用全鏈條的零碳排放。

  氨的成本相對低廉,國內產能過剩,探索氨的新產業鏈,具有重要的社會經濟價值。氨能的生產、存儲與利用,開拓了低碳化甚至無碳化的新能源利用模式,環境效益顯著。因此,面向氨在能源領域的應用開展專項研究具有重要意義。

  福州大學化肥催化劑國家工程研究中心依托福州大學,是國家發改委批準建設的化肥催化劑行業唯一的國家級研發平臺。由中國工程院院士魏可鎂教授創建,擁有國家級創新團隊和先進的研發手段,在合成氨、環保和清潔能源等領域的催化材料、催化劑及成套技術的研發能力處于國內外先進水平。

  2019年3月,氨能高值高效利用的催化劑及成套技術開發項目負責人江莉龍研究員帶領研究團隊在國際學術期刊《Journal of Power Sources》發表論文,對利用氨作為氫能載體在固體氧化物燃料電池上的應用進行模擬驗證,提出了氨催化分解與氫電化學氧化耦合的新思路,為進一步開發出面向氨燃料的間接及直接燃料電池提供了原理保障。

  目前,合作雙方正在開展2千瓦級的氨能間接燃料電池的樣機研發工作,完善專利申請及布局,為我國提供自主、可控、高效利用清潔氫能提供技術支撐。

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