在欧盟项目SUPREME中,一个由国际研究团队组成、并有格拉茨工业大学(TU Graz)参与的科研联盟,正在开发一种电解槽技术,以更可持续、更高效地生产绿色氢气。
绿色氢气被视为全球能源转型中不可或缺的一环,但其生产仍面临巨大的经济和环境挑战。例如,前景广阔的 PEM(质子交换膜)电解技术特别适用于风能和光伏发电供电波动时生产绿色氢气,但与使用化石燃料制氢相比,其成本仍然非常高。同时,其可持续性也需要重新审视,因为该技术依赖于对环境有害的物质,例如“永久化学品”(PFAS),而欧盟计划在不久的将来禁止这类物质。欧盟项目 SUPREME 的目标正是消除这些缺点。在未来三年内,由南丹麦大学牵头、格拉茨工业大学参与的国际团队将研究一种不含PFAS、且高效的电解技术。这种技术还将大幅减少对铱等关键原材料的需求,因此成本更具竞争力。
“氢气作为原料的使用量非常巨大,而且未来还将持续增长。这包括氨的生产、甲醇生产以及钢铁工业等领域。”格拉茨工业大学化学工程与环境技术研究所的Merit Bodner表示,“如果我们能够在绿色氢气生产过程中避免使用有害物质,并在经济上将其成本降低到与化石氢气相近的水平,我们就向绿色转型迈出了重要一步。这也会使其在其他应用领域更具吸引力,例如用于储存可再生能源的剩余电力。”
在该项目中,格拉茨工业大学发挥着核心作用。Merit Bodner团队正在评估目前市场上可获得的无PFAS替代材料,并分析这些材料与当前行业标准相比的性能表现。研究重点在于,这些更可持续的材料在持续工业运行中是否同样耐用且高效,从而能够成为完全可替代的解决方案。与此同时,土耳其科学技术研究委员会(TÜBITAK)正在研究利用这些替代材料合成膜材料,并开发新一代微孔无 PFAS 膜。
南丹麦大学与英国金属与催化剂公司Ceimig正在研究如何将昂贵的铂族金属——铱的使用量减少高达75%。此外,该团队还计划开发相关工艺,使仍需使用的铱中约90%能够实现回收利用。德国研究机构弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)负责生产膜电极组件,而挪威氢能公司Element One Energy AS(EoneE)正在开发一种新型旋转式电解槽。
本研究由CETPartnership(清洁能源转型伙伴关系)资助,属于2024年联合研究提案征集项目的一部分,并由欧盟委员会共同资助(资助协议号GA N°101069750)。
相关资助机构详情可见:https://cetpartnership.eu/funding-agencies-and-call-modules。
(素材来自:欧盟 全球氢能网、新能源网综合)
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