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日本:2030年或可實現(xiàn)低成本制氫

作者: | 發(fā)布日期: 2020 年 01 月 10 日 16:15 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

2019年,日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)(NIMS)與東京大學(xué)和廣島大學(xué)合作,對光伏發(fā)電和蓄電池的制氫系統(tǒng)進行了技術(shù)經(jīng)濟效益評估,確認(rèn)了具備國際價格競爭力的低成本制氫所需的技術(shù)水平,在使可再生能源成為主力電源的技術(shù)開發(fā)中,此次的成果可作為重要指南。

研究小組設(shè)計了根據(jù)光伏發(fā)電量,調(diào)整蓄電池的充放電量和水電解制氫量的綜合系統(tǒng),評估了其技術(shù)經(jīng)濟效益,通過綜合考慮將來的技術(shù)改良,并全面調(diào)查蓄電池和水電解裝置的容量等,確定了低成本制氫所需的技術(shù)水平。

通過開發(fā),2030年前后完全可能研制出實用化的、放電較慢但成本低廉的蓄電池,日本有望實現(xiàn)每立方米為17—27日元(約1.04—1.64元人民幣)的制氫成本。

日本九州市立大學(xué)的研究小組開發(fā)出溫室環(huán)境下利用低能量可見光,只需一個步驟即可實現(xiàn)從甲烷(CH4)轉(zhuǎn)換為乙烷(C2H6)和氫氣(H2)的新型光電化學(xué)反應(yīng)過程。通過施加電場,光激發(fā)電子和空穴的再結(jié)合被抑制,與傳統(tǒng)的光催化反應(yīng)方法相比,量子效率大幅度提高,首次實現(xiàn)了室溫下使用可見光能源制造氫氣。

日本中部大學(xué)開發(fā)出了用于固體氧化物型燃料電池(SOFC)電極的新型空氣極材料,SOFC作為家用燃料電池系統(tǒng)“ENE-FARM”正逐漸普及,工作溫度約為750℃。隨著工作溫度降低,啟動性也得到提高,所以移動體也可以使用,可考慮應(yīng)用于飛機的輔助電源(APU)和EV的增程發(fā)動機。

日本的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)與東京大學(xué)和信州大學(xué)等合作,首次開發(fā)出了利用可見光將水分解成氫氣和氧氣的酸性硫化物光催化劑。此次開發(fā)的催化劑為微顆粒狀將來制作大面積光催化劑片材時,方便應(yīng)用噴涂法等簡單工藝。如果能將酸性硫化物半導(dǎo)體材料作為光催化劑用于水分解反應(yīng),就有望實現(xiàn)低成本的制氫工藝。

 

文章來源:科技日報

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