(圖源:DTU官網(wǎng))
據(jù)外媒報道,丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)、表面科學(xué)巨頭Haldor Topsoe公司、丹麥技術(shù)研究所和Sintex的研究人員,共同開發(fā)一項突破性技術(shù),將一種電加熱催化結(jié)構(gòu),直接整合到蒸汽甲烷重整(SMR)反應(yīng)器中,生成以氫氣和一氧化碳為主的合成氣。這項技術(shù)將對減少全球CO2排放產(chǎn)生積極的影響。
丹麥技術(shù)大學(xué)博士生 Sebastian Thor Wismann表示:“合成氣是生產(chǎn)聚合物和化學(xué)品的重要組成部分。今天,全球大約3%的CO2排放,來自合成氣生產(chǎn)過程,相當于所有航空公司的排放量。研究表明,我們可以將合成氣的生產(chǎn)排放減少三分之一,相當于全球CO2排放量的1%?!?
這項新技術(shù)的另一主要優(yōu)點是,可以縮小合成氣反應(yīng)器的尺寸,使其從一個30米長的六層建筑減小到比原來小100倍,這主要受益于集成加熱。電驅(qū)動甲烷重整器使用交流電流和直接電阻加熱,與傳統(tǒng)SMR不同,在整個反應(yīng)器中均勻地提供熱量。
通過計算機模擬和實驗室測試,研究小組發(fā)現(xiàn),直接電加熱與創(chuàng)新的薄催化涂層相結(jié)合,可以提高能源效率和催化效率。電熱源與反應(yīng)部位密切接觸,使反應(yīng)接近熱平衡狀態(tài),提高了催化劑的利用率,限制不必要的副產(chǎn)物的生成,包括CO2。但真正的增益來自于,用電力替代天然氣,加熱到反應(yīng)過程所需的900℃。如果使用風力渦輪機或太陽能電池板提供的綠色電力,就能充分發(fā)揮潛力。
Haldor Topsoe首席科學(xué)家Peter M Lgaard Mortensen表示,“我們認為,電氣化反應(yīng)器將是化學(xué)工業(yè)的下一個發(fā)展方向。通過這種方法,生產(chǎn)商可以在不增加生產(chǎn)成本的情況下,使整個行業(yè)向更加環(huán)保的方向發(fā)展?!?
集成加熱、優(yōu)異的能效,再加上低CO2排放,經(jīng)過充分開發(fā)后,這項技術(shù)將極具商業(yè)吸引力。