利用生物质、太阳能制氢技术的发展现状

近年来,利用生物质、太阳能制氢技术在世界范围内取得了迅猛发展,在节能降耗、改善环境、可持续发展方面发挥着重要的作用,给人类社会带来了众多利益。本文将就利用生物质、太阳能制氢技术的研究现状,从不同角度作出相关分析,希冀能为技术的进一步发展提供必要的参考。
一、生物质制氢技术
1、这种技术具有节能降耗、环境友好、成本低等特点。通过微生物解氢、液化固体废弃物燃烧-湿洗制氢,实现把一些可再生资源,如玉米秸秆、玉米秣、豆类秣等有机质转化成高洁净的氢气。
2、已有的研究认为,采用微生物育种技术和固定床技术制备可生物质制备氢气,可以有效解决目前燃料电池性能低从而制约氢经济发展的问题。
3、通过移植固定床技术和微生物育种技术,还可以提高生物质制氢的效率,从而达到节能减排的目的。
二、太阳能制氢技术
1、利用太阳能与电子进行光化学反应来产生氢气。分为两种:在高温状态下的光催化,和在低温状态下的贵金属类催化。通过分解水,用光能分解水制备洁净的氢。
2、光催化制氢是把太阳辐射能直接转化为氢气,具有源源不断、可再生、污染小、投资低等优势。
3、贵金属类催化的制氢工艺是把太阳辐射能通过贵金属铜铱硫等类催化剂进行反应,使氢气被分解,又可以重新组合到一起,生成氢气。此类技术具有成本低、可持续等优点,但能量利用效率并不高,还有待提高。
三、综上所述
总之,利用生物质、太阳能制氢技术可以有效解决燃料电池性能低和能量利用效率低的烦恼,实现节能减排的目的,为可持续发展助力。然而,这种技术仍然有一定的局限性,比如必须有足够的太阳辐射能量,或者生物质转化效率有待提高等,因此仍有待技术在今后的发展中取得更大的进展,为技术的相关发展提供支持。
生物质、太阳能制氢技术发展现状
2016年以来,受到政府部门对氢技术发展的支持,生物质、太阳能制氢技术发展的步伐越来越快。近几年,随着技术的进步,生物质、太阳能制氢技术的成熟性也不断提高,这种新能源技术在汽车行业的应用也逐步得到了关注。
一、发展现状
1、技术层面
生物质和太阳能制氢技术的成熟性不断上升,其中生物质方面已经形成了以无机氢氧化物电解结合木质素氧化电解、中间体氧化、水热解裂解为主的“三种电解法”,对于太阳能制氢技术,科技转化要素已构建出,如半导体材料改性、Haber-Bosch法、PEM电解质直接电解法、催化能量转换领域技术等。另外,还有一些有特色的研究领域,如新型太阳能燃料电池,育种高效芯材及其表征以及高效、稳定的催化剂制备等。
2、应用层面
生物质和太阳能制氢技术也开始被应用到汽车行业中,今年已有多家车厂宣布推出氢燃料汽车项目,其中国家氢燃料汽车发展方案已选定18家企业参与试点,拟完成315辆氢燃车示范应用,并根据试点情况最终决定大规模推广的可行性。此外,部分生物质制氢企业也获得不少氢能发电、氢能储存等项目订单,为氢能的工业应用作出了开端。
二、存在问题
1、技术层面
生物质和太阳能制氢技术的经济性并不高,制备过程也比较复杂,难以获得资源节约、成本低降的效果。此外,传统的催化材料也存在活性稳定性差、耐久性不够等问题。
2、应用层面
由于氢驱动汽车技术的不成熟及相关法规不够稳定,这类车型的技术门槛较高,价格也相对昂贵,目前不少消费者仍对这类新能源技术报以担忧。
三、改进措施
1、技术层面
加强太阳能、生物质制氢技术及其关键技术的研发,力争将后续成本降到足够低程度,缩短产出时间,提高材料的活性稳定性,提高循环利用能力,以增加技术的可持续性及发展趋势。
2、应用层面
加大力度进行氢技术普及教育,加强技术宣传,巩固氢车技术地位,改良环境政策红利,提高消费者对氢车的信心,促进其普及。
总之,生物质、太阳能制氢技术已经处于发展的前沿,但存在一定的难关,要想让这一新能源大规模普及,需要大家共同努力,以提高技术的可靠性及其经济性。