■ 新能源不能來自老污染
當然,燃料電池產品雖然有著眾多優點,卻也因為技術原因有著自己的問題。其中最重要,也是被挑戰最多的便是能量之一的氫氣制取。如果仍舊通過火力發電,隨后電解水得到氫氣,那么純電動車被質疑的污染問題也會困擾著它。在這個問題上,日本已經找到了一些解決方案。
近年來,世界主流的車用燃料電池產品均為氫燃料電池,但自然界中單質氫氣存在相當少見,因此制氫就成為使用整個產業鏈的源頭問題。目前,氫氣在很多行業以一種副產品的形式存在,這些行業主要集中在制堿和冶煉等高溫工業領域。
由于氫氣并不是最終的生產目標,所以導致副生氫氣在規模、成本和品質方面有一定的差距。因此,在核能發電計劃受影響后,日本嘗試探索化石燃料反應、電解水、生物制氫、太陽能、風能等多種形式制氫。
- 變廢為寶:化石燃料反應
從供給數量上看,目前絕大多數氫氣來自天然氣和石油燃料反應。在這之中依靠天然氣和水,即甲烷和水經過高溫產生一氧化碳和氫氣的方式是其中最主流的方法。這種制備方法除了可以取得數量較大且純度較高的氫氣外,同時還具備加工成本相對較低以及排放溫室氣體較少的優點。
另外,從2017年開始,日本嘗試從海外進口廉價氫氣。其中川崎重工業株式會社(Kawasaki Heavy Industries)已在澳大利亞設立工廠,在當地他們使用廉價褐煤生產氫氣。
- 初中物理解決問題:電解水
電解水制氫是目前工業制備高純度氫氣的主要方法,目前分為電解鹽水和電解純水兩種方式。成本方面,電解純水相對電解鹽水更高。副產品方面,電解純水的產物只有氧氣和氫氣。而電解鹽水除了可以獲得氫氣外,還可以得到苛性堿、氯氣等。
電解水與電解鹽水兩者制備氫氣的純度都相對較高,可以達到99.99%,也就是說都能滿足燃料電池使用需求,不過鹽水電解要更具規模更容易形成產業化,且在生產速度和能耗上比電解水更高。
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