實現(xiàn)工業(yè)粗氫分離與存儲一體化！復旦大學與北大團隊研發(fā)出新技術(shù)
時間：2025-07-21 17:04
來源：網(wǎng)絡
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（HEIE振威國際氫能展組委會報道) 氫能，被譽為未來清潔能源的“明星”，正引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮。然而，一個巨大的瓶頸阻礙著它的廣泛應用：我們手上有大量現(xiàn)成“粗氫”，卻難以高效、低成本地提純和儲存。
據(jù)云南網(wǎng)、和訊網(wǎng)等多家媒體7月20日報道，復旦大學未來能源高等研究院包信和院士、朱義峰研究員及北京大學馬丁教授團隊日前在《自然·能源》發(fā)表一項重要成果。他們成功研發(fā)出一種全新的催化技術(shù)，首次實現(xiàn)了工業(yè)粗氫的直接分離與存儲一體化。
“工業(yè)粗氫是一種被雜質(zhì)困住的寶藏。”包信和表示，全球每年生產(chǎn)氫氣超過9500萬噸，我國貢獻超過3300萬噸，是產(chǎn)氫大國。其中超過98%的氫氣來自煤炭、天然氣等化石能源的重整過程。此外，鋼鐵、化工等行業(yè)也會排放大量含氫廢氣，每年全球排放量約990萬噸。“這些都是寶貴的‘工業(yè)粗氫’。但它們都含有大量雜質(zhì)——主要是一氧化碳和二氧化碳（統(tǒng)稱COx）。現(xiàn)有的分離提純技術(shù)復雜、成本高昂，導致這些量大價廉的粗氫資源難以直接用于氫燃料電池汽車等高端領(lǐng)域，造成了巨大的資源浪費。”
成果的核心突破在于設(shè)計了一種“聰明”的新型催化劑，讓催化劑學會“挑食”。“這種催化劑的精妙之處在于它能精準‘抓取’粗氫中的氫氣分子進行反應，卻對‘討厭’的雜質(zhì)COx‘視而不見’。他們利用這種催化劑，巧妙地將粗氫中的氫氣，像‘存錢’一樣直接儲存到一種特定的液體分子中。”朱義峰解釋道。
他表示，當需要純凈氫氣時，比如給燃料電池汽車加氫，只需對這個“儲氫液體”進行簡單催化反應（脫氫），就能釋放出純度極高、完全不含COx雜質(zhì)的氫氣，滿足嚴格的使用要求。
“關(guān)鍵在于實現(xiàn)了三大突破。”朱義峰介紹，首先是“抗毒”能力強，即使在雜質(zhì)COx濃度超過50%、比氫氣還多，且溫度高達170℃的惡劣環(huán)境下，這種催化劑依然能高效工作，性能媲美使用純氫！這徹底打破了傳統(tǒng)催化劑極易被雜質(zhì)“毒死”失效的局限。其次，流程革命性簡化，告別煩瑣的“先提純、再儲存運輸”老路。傳統(tǒng)方法需要經(jīng)過水汽變換、脫碳、吸附、Pd膜分離、深冷等多道復雜工序提純氫氣，然后再壓縮或液化儲存運輸，最后還得釋放使用，過程冗長、設(shè)備多、能耗高、成本巨大。新技術(shù)一步到位完成“分離+儲存”，大大縮短了流程，顯著降低了能耗和設(shè)備投資。
“更重要的是產(chǎn)出價值高，這一技術(shù)能最終得到直接用于燃料電池的高純氫氣，而得到的COx富集尾氣也具有一定經(jīng)濟與應用價值。”
“我們研發(fā)的‘吃粗糧’的催化劑，讓工業(yè)粗氫中的氫氣精準‘存’進液體，使用時再釋放高純氫，一步解決分離和儲存兩大世界性難題，盤活巨量粗氫資源。”馬丁強調(diào)。
關(guān)于HEIE振威國際氫能展
·展會全稱：北京國際氫能技術(shù)裝備展覽會
·展會時間：2026年3月26日-28日
·展會地點：北京·中國國際展覽中心（順義館）
·主辦單位：
中國能源研究會 振威國際會展集團 北京振威展覽有限公司
·支持單位：
中國能源研究會氫能專委會 內(nèi)蒙古氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)會 湖南省氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體
·同期展會：
cippe 第二十六屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會
·參展范圍
氫氣儲運及相關(guān)設(shè)備； 制氫設(shè)備技術(shù)與氫氣供應；氫燃料汽車；燃料電池系統(tǒng)及成果應用；燃料電池及關(guān)鍵部件和供應技術(shù)；加氫站成套設(shè)備；氫液化工廠；低溫液體泵動力設(shè)備類；氣體測量與分析儀表類；車載供氫系統(tǒng)；氫能專利及成果轉(zhuǎn)讓； 應急防護及勞保用品；氫能示范區(qū)、學研機構(gòu)；消防報警設(shè)備工業(yè)安防系統(tǒng)。
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