西門子能源(Siemens Energy)牽頭的一個合作聯(lián)盟已在英國紐卡斯?fàn)?Newcastle)啟動了一項(xiàng)耗資350萬英鎊的新型氨裂解裝置原型機(jī)的研發(fā)工作，旨在以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)綠色氫氣，幫助應(yīng)對氣候變化并減少碳排放。

無論何時何地，只要有需要，氨裂解系統(tǒng)將提供大規(guī)模生產(chǎn)綠色氫氣的潛力。該系統(tǒng)將使用FFI的金屬膜技術(shù)(MMT)凈化工藝，提供高純氫氣，適用于PEM燃料電池使用。

由FFI和澳大利亞國家科學(xué)機(jī)構(gòu)-聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織(CSIRO)開發(fā)的MMT工藝是從氨裂解工藝生產(chǎn)高純氫氣的關(guān)鍵。它有選擇地過濾氫氣，同時阻擋其他氣體，允許氫氣作為燃料使用，并在補(bǔ)充燃料時根據(jù)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

英國政府氫氣咨詢委員會成員、西門子英國&愛爾蘭能源副總裁Steve Scrimshaw說：

“我們只有13年的時間為英國提供一個凈零電網(wǎng)。”

“時間不多了，我們不能單獨(dú)做這件事。這種創(chuàng)新的綠色氨裂解器可能是擴(kuò)大綠色氫工業(yè)的游戲規(guī)則改變者，這是推動能源轉(zhuǎn)型的重要一步。”

氨的氫密度高，易于散裝運(yùn)輸。它可以在現(xiàn)有的全球供應(yīng)鏈基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，以液體形式存儲大量氫氣。傳統(tǒng)的氨生產(chǎn)工藝使用的是從天然氣或煤中提取的“灰色”或“黑色”氫氣。

哈伯-博世公司使用可再生能源從綠色氫氣中生產(chǎn)“綠色”氨，在此過程中不會產(chǎn)生二氧化碳排放。裂解器和MMT如果成功，將允許回收綠色氫氣，并在使用點(diǎn)以高純氫氣的形式輸送，重點(diǎn)放在移動性和離網(wǎng)電力應(yīng)用上。

然后，該技術(shù)可以擴(kuò)大到未來的市場，包括工業(yè)、供熱和電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)電。

西門子能源在氨的創(chuàng)新方面富有經(jīng)驗(yàn)。該團(tuán)隊(duì)此前在牛津郡的Rutherford Appleton實(shí)驗(yàn)室(RAL)領(lǐng)導(dǎo)了一個合作項(xiàng)目。這個價值150萬英鎊的概念驗(yàn)證設(shè)施展示了一個基于氨的能量存儲系統(tǒng)，可以將電、水和空氣轉(zhuǎn)化為氨，而不釋放碳排放。

氨在用于發(fā)電之前被儲存起來。氨裂解不包括在先驅(qū)的RAL演示裝置中，因此氨裂解原型填補(bǔ)了技術(shù)上的供應(yīng)鏈空白。

據(jù)英國政府估計(jì)，到2050年，氫氣將占到英國能源結(jié)構(gòu)的三分之一，但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要解決氫氣儲存和運(yùn)輸方面的挑戰(zhàn)。這個價值350萬英鎊的氨裂解機(jī)原型旨在幫助解決這些挑戰(zhàn)。

這次合作是西門子能源(Siemens Energy)、西門子能源風(fēng)險投資公司、FFI、GeoPura和Innovate UK之間真正的合作。西門子能源和FFI提供工程專業(yè)知識和創(chuàng)新的技術(shù)解決方案。

GeoPura將提供現(xiàn)場管理，并作為接管者將從原型氨裂解系統(tǒng)中提取氫氣產(chǎn)品，用于他們新的的燃料電池發(fā)電技術(shù)。

GeoPura計(jì)劃用這些氫來供應(yīng)氫動力裝置(HPUs)。HPU被用作重污染柴油發(fā)電機(jī)的替代品，作為一種“離網(wǎng)”解決方案，為包括電視制作（如Netflix和BBC的Winterwatch）和建筑項(xiàng)目（包括HS2）在內(nèi)的眾多行業(yè)提供零排放電力。

據(jù)悉，原型機(jī)將使用氨每天輸出200公斤氫氣——足夠?yàn)榇蠹s5-10輛氫燃料電池-電動巴士提供動力。

氫動力裝置(HPUs)非常容易移動，圖片來自GeoPura

Fortescue Future Industries首席執(zhí)行官M(fèi)ark Hutchinson補(bǔ)充道：

“這類技術(shù)的研發(fā)是全球綠色氫成功的關(guān)鍵。”

“綠色氫氣的供應(yīng)需求巨大，尤其是在歐洲，而運(yùn)輸是確保供應(yīng)的核心。我們知道，綠色氫氣可以通過綠色氨長距離運(yùn)輸，如果成功，氨裂解與MMT結(jié)合意味著你可以在使用點(diǎn)根據(jù)需要隨時轉(zhuǎn)換它。”

“作為合作伙伴關(guān)系的一部分，正在進(jìn)行的工作將有助于使綠色氨成為全球交易的氫載體和燃料，不僅是為了未來，也是為了今天。”