氢&氢储存
氢具有重量和能量密度高、无污染等优点,是能量储存和运输的理想载体,也是替代传统化石燃料的理想候选之一。
氢储存-运输网概念图
然而,安全高效储氢介质的缺乏制约了氢能的大规模应用。目前,国内在储氢领域的发力点主要有气态或低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢等方向。
氢气运输的安全难度大,气态或低温液态物理方式储氢对储氢容器要求较高,固态储氢则对储氢材料要求高,与之相比,有机液体储氢技术(LOHC)解决了氢的上述运输难题。有机液体可以在常温常压下运输,性质与汽油相同,可利用既有的加油设施,也可与现有的石油罐装船、油罐汽车和加油站通用,甚至可以作为一种单独的储氢运输手段,拥有诸多优势。
有机液体储氢技术概念图
有机液体储氢
有机液体储氢技术,是指将氢气加成到某些烯烃、炔烃或芳香烃等不饱和液体有机物上,形成碳氢化合物液体,并可以在催化剂的作用下释放氢气。在诸多的有机液体中,以二苄基甲苯(DBT)的综合性能最为优异,与其他LOHC如环己烷、四氢萘、咔唑等相比,二苄基甲苯(DBT)加氢得到的全氢二苄基甲苯(H18-DBT),具有以下优势:
良好的热稳定性
不易燃且无毒无害
非催化剂条件下非常稳定
不受危化品行政审批管理
较高的密度(0.91kg/L)
良好的储氢密度(6.2wt%)
较宽的液体范围(-39至370℃)
在一定条件下可以实现可逆催化反应
上述诸多优势使其可以实现长时间储氢、长距离运氢。另外,由于全氢二苄基甲苯(H18-DBT)脱氢通常在低于5bar(a)的压力下进行,这使得其释放的氢非常适合在氢燃料电池中转化为电能。
全氢二苄基甲苯(H18-DBT)
其中一种异构体的结构式
迄今为止,基于全氢二苄基甲苯(H18-DBT)氢释放装置的动态运行已经被开发并广泛用于氢燃料电池。在PEM燃料电池中利用全氢二苄基甲苯(H18-DBT)连续脱氢产生的氢气系统设置,氢气释放量高达3kg/h,燃料电池的总工作时间约为4小时,电输出可高达约17千瓦。
车载放氢概念图
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Adamas-beta®在【探索平台】上架了小包装未加氢的有机液二苄基甲苯(DBT)与加氢有机液全氢二苄基甲苯(H18-DBT),均为各种异构体的混合物,供科研工作者进一步探索加氢、脱氢催化方法以及加氢有机液的实际使用工艺,加快技术迭代速度,助力实现工业化和市场化。