一组日本研究者概述最近对太阳驱动氢生产的进展、挑战和未来前景。 氢生产正开发出一种关键技术,以摆脱对化石燃料的依赖。研究发布于杂志ACS能源字母.
学习方式 :日光流水生产:最新进展、挑战和未来透视.Image Credit: Panchenko Vladimir/Shutterstock.com
实现可持续氢生产
使用化石燃料满足能源和燃料需求所产生的破坏性影响有据可查。二氧化碳排放是气候变化关键驱动力,石油化工等行业的污染正在造成大规模环境破坏,规模在人类历史中前所未见。此外,这些资源有限和不可再生,这意味着在不久的将来的某个点,资源耗竭后很可能发生能源危机。
可再生能源被广泛提议为解决过度依赖化石燃料引起的日益严重的环境、经济和社会问题的办法。特别是太阳电因太阳能满足世界电力和燃料需求无限和无限潜力而获得重大研究焦点
开发中技术中,太阳能氢生产随着化石燃料逐步停用而获得满足未来需要的牵引力,填补由此造成的潜在能源空白
氢是多功能能源载体,但目前商业使用很大一部分氢仍然来自不可再生源,如天然气生产,这些过程约占全球温室气体排放总量的2%或8.2亿吨CO2逐年计算氢因高重能密度、微量温室气体排放及其融入现有工业基础设施和传统电厂的能力而特别有吸引力
氢电应用包括燃料电池车、家用燃料电池、氢电钢制作机和发电轮机实现全球化工业规模应用是关键研发目标,使世界远离化石燃料并走向零碳未来,特别是使用综合太阳能生成系统制造绿色氢并用水替代碳氢化合物
近些年来,许多国家确实启动项目并启动政策增加氢在能源组合中的份额。2017年,日本制定了基本氢化战略,2019年更新了其氢化和燃料电池战略路径图2020年,欧盟委员会发布氢战略实现气候中立欧
超过90%全球生成的氢仍来自蒸气甲烷改换和煤气化等过程此外,这意味着使用传统氢生产方式减少碳排放的潜力微乎其微或甚至负值,便于快速和大幅度提高绿色氢生产需求
研究:探索当前和未来对太阳能氢生产的看法
写入日志ACS能源字母研究组研究当前技术开发 田间挑战 未来使用太阳能生产绿色氢研究提供综合文献审查,分析100多项研究
太阳能氢生成领域在过去50年中显示显著进步,自2005年以来日新月异地出版论文他们指出,近年来加速应用和部署太阳氢电技术在性能、耐用性和成本方面快速进步。
太阳能氢制造有六条技术路径:光电化水分解、光电化水分解、油气矿物燃料光热催化氢生产、太阳热化水分解、光电化水分解和光生氢生产论文编写者指出,缺乏对所有六大技术技术技术经济分析的全面比较研究。
因此,审查研究的目的是全面审查太阳驱动氢生产技术论文概述六条生产路线,突出介绍当前最先进方式和系统六条线路根据其效率、环境影响、成本和耐用性进行全面比较和评价
最后,根据对当前太阳能驱动氢生产技术方法的统计分析,作者试图说明挑战和未来研究前景,以进一步发展太阳能和燃料生产领域。
论文作者确认,影响太阳氢生产行进图和未来开发的一些因素包括化石燃料成本(特别是甲烷)、不同国家能力、政治影响、市场对氢的需求、氢的存储和运输以及风能和核能等竞合资源开发等然而,作者表示,太阳能氢生产很可能是未来清洁、负担得起和可持续的混合能源的一个关键元素。
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SongHetal2022日光流水生产:最新进展、挑战和未来透视上线ACS能源let7页1043-1065bats.acs.org可用地址 :https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c02591
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