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非粮生物质一体化制氢及储氢

2025-04-15 来源：本站点击：314 T+ T-

成果简介

非粮生物质制氢方法主要集中在高温气化（700～1400℃）、催化热解（300～1000℃）和超临界水气化（374℃，217大气压）。高能耗、高成本及低选择性限制了已有技术大规模工业化。

课题组发展了利用非粮生物质，如麦秆、玉米秆、水稻秆、芦苇、甘蔗渣、竹屑，以及日常生活垃圾为原料，“一锅两步”高效低能耗（160℃）制备高纯绿氢（99.999%）发法，可以为氢能源汽车及各种运输工具提供可再生高纯绿氢。同时，生物质制氢中间体甲酸，能够解决生物质制氢中氢能的存储问题。

技术指标：

1．在160℃，使用3～5MPa氧气／空气，通过DMSO（1v%）～NaVO₃～H₂SO₄催化体系，将生物质中的主要成分纤维素和半纤维素水解氧化高效转换制备甲酸；并实现该体系的催化循环使用；

2．在90℃，向第一步甲酸反应液中加入催化剂，分解甲酸制氢；产率高达95%，伴生的二氧化碳经碱液捕获转化为碳酸盐，产生的一氧化碳及甲烷的含量分别不高于22ppm及2ppm；制备的高纯氢气直接应用于氢燃料电池，在100～150mW运行14余小时。

应用领域

氢气可使用各种交通运输工具，如汽车，火车，轮船，飞机，可应用合成氨，及各种制造业等，整体市场广阔，是全球能源发展的主流方向，技术门槛高，拥有良好的推广应用价值。