欧盟TITAN项目验证了将沼气转化为氢和固体碳的新工艺
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经过48个月的研究,地平线欧洲(Horizon Europe)资助的TITAN项目展示了一种利用微波能量将原始沼气转化为氢和固体碳的新工艺。
该项目于2024年启动,名为“TITAN——通过可扩展的微波加热催化反应器将沼气直接转化为绿色氢和碳材料,用于土壤修复和碳化硅生产”,旨在帮助解决欧洲到2050年实现气候中和道路上的两大挑战:减少难以脱碳的部门(尤其是农业)的排放,以及增加工业、运输和能源系统所需的可再生氢的供应。
TITAN项目参与者包括三个学术研究中心/大学、三家中小企业和欧洲沼气协会(EBA),共同开发并验证了一个使用微波能量将沼气转化为富氢气体和固体碳材料的过程。
该工艺将多个反应步骤合并到一个系统中,减少了对额外气体处理和分离过程的需求。
在项目期间,该技术成功通过了技术就绪等级5 (TRL 5)的验证,证明了该技术在代表真实沼气流的条件下稳定运行。
该系统实现了85%以上的甲烷转化率,并在重复运行周期中保持了稳定的性能。
在此过程中产生的碳形成了铁碳(iron-carbon)材料,该材料被评估为潜在的应用。项目研究未发现对所检查的土壤微生物和土壤动物有显著的负面影响。
使用碳示踪技术的其他研究表明,土壤中物质的分解非常有限,表明长期碳储存的强大潜力。
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与电解水竞争结果还表明,其大规模生产氢气的成本可以与可再生的电解水氢气竞争。对于大型设施,估计每公斤氢气的生产成本约为4.5欧元。
在电力成本低的地区,成本可能降至每公斤3.9欧元左右。
该项目发现,该过程比水电解更有效地利用电力。在评估的场景中,TITAN每消耗KWh电力产生51至57克氢,而水电解每KW时约产生20克氢。
根据TITAN路线图,到2030年,该技术可能使每年的氢气产量达到60万吨,从2045年起,每年的氢气产量将增加到近400万吨。
项目估计表明,到2045年,累计减少的温室气体(GHG)可能达到2.37亿吨二氧化碳(CO2)。
TITAN项目还确定了几个可以支持未来部署的政策领域。这些措施包括在欧盟立法范围内承认生物氢是可再生氢,并为在农业和碳储存应用中使用固体碳材料建立适当的监管框架。
TITAN已经证明,沼气可以在欧洲能源转型中发挥更广泛的作用。在过去的三年里,该项目已经验证了一种生产可再生氢的过程,同时生产具有长期碳储存潜力的固体碳材料。TITAN项目协调员David Farrusseng博士表示,这些结果为进一步扩大规模提供了坚实的基础,并展示了沼气资源如何为欧洲的气候和能源目标做出贡献。
(素材来自:TITAN project 全球生物质能源网、全球氢能网、新能源网综合)
(编辑:韩语) |


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