煤制氫過程中還會產生大量的粉塵,這些粉塵不僅會影響空氣質量,還可能對人體健康造成危害。而甲醇制氫過程中,由于甲醇相對純凈,在制氫過程中幾乎不產生 SO?、氮氧化物和粉塵等污染物。
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 。
在環境效益方面,天然氣制氫過程中,雖然主要產物為氫氣和二氧化碳,但在天然氣開采、運輸以及制氫反應過程中,會產生一定量的溫室氣體排放。據相關研究,天然氣制氫的全生命周期碳排放約為 10 - 15kgCO?/kgH? 。
前文已計算出甲醇水蒸氣重整制氫到加氫站的槍口約為 27.91 元 /kg 氫氣 ,遠低于電解水制氫在高電價情況下的成本。在環境效益方面,電解水制氫過程清潔,不產生二氧化碳等污染物,若使用可再生能源發電進行電解水,可實現近乎零碳排放。
未來甲醇制氫在催化劑研發和反應工藝優化等方面有著明確的技術創新方向,這些創新將推動甲醇制氫技術邁向新的高度。在催化劑研發領域,單原子催化劑和仿生催化體系展現出的潛力。
反應工藝優化方面,光熱協同制氫和電化學原位制氫等新技術為甲醇制氫開辟了新路徑。浙江大學研發的等離子體共振反應器,利用太陽光譜中紅外波段(800 - 1200nm)直接驅動甲醇重整,系統能效達 68%,較傳統熱法提升 40% 。
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