Công nghệ sản xuất hydro âm carbon: Một viễn cảnh mới cho năng lượng sinh học với việc thu giữ và lưu trữ CO₂

Công nghệ sản xuất hydro âm carbon: Một viễn cảnh mới cho năng lượng sinh học với việc thu giữ và lưu trữ CO₂

    Hydro, được coi là "năng lượng tối thượng" của thế kỷ 21, tự hào có những lợi ích như sạch và có thể tái tạo cũng như có thể lưu trữ và linh hoạt. Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự đoán rằng sẽ cần 115 triệu tấn hydro vào năm 2030 để giảm lượng khí thải ròng carbon dioxide toàn cầu vào năm 2050. Điều này làm cho hydro xanh trở thành một con đường đầy hứa hẹn cho một xã hội không có carbon.

    Công nghệ sản xuất hydro âm carbon: một viễn cảnh mới cho năng lượng sinh học với việc thu giữ và lưu trữ CO₂

    Bằng cách sử dụng sinh khối để sản xuất hydro, chúng ta có thể giảm lượng khí thải carbon do nhiên liệu hóa thạch tạo ra , do đó giúp giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng ngày càng trầm trọng. Công nghệ xử lý nhiệt kiềm (ATT) mới để sản xuất hydro liên quan đến quá trình nhiệt phân ở áp suất khí quyển và nhiệt độ thấp. Từ quan điểm về vòng đời sinh khối hoàn chỉnh, ATT có tiềm năng đáng kể đối với " lượng khí thải carbon âm " và có thể thay thế một số nhiên liệu hóa thạch.

    Trong một đánh giá được công bố trên Chuyển đổi tài nguyên carbon , một nhóm các nhà nghiên cứu đã kiểm tra toàn diện tiến bộ mới nhất về ATT của sinh khối để sản xuất hydro. "Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất hydro từ ATT của sinh khối," tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Guojie Liu, tiến sĩ giải thích. sinh viên trường Kỹ thuật Hóa học, Đại học Tứ Xuyên. "Chúng bao gồm kiềm, nguyên liệu, chất xúc tác, thông số quy trình và lò phản ứng, trong số những thứ khác."

    "Tuy nhiên, trước tiên chúng ta phải làm rõ vai trò cơ bản và sức mạnh tổng hợp của kiềm và chất xúc tác trong phản ứng ATT và cơ chế chuyển đổi sinh khối, sau đó sử dụng kiến ​​thức đó để hướng dẫn phát triển các chiến lược nâng cấp hiệu quả hơn và thậm chí là đột phá trong các ứng dụng quy mô lớn hơn. " Liu nói thêm.

    Để giải quyết vấn đề đó, nhóm nghiên cứu tin rằng để tối đa hóa hiệu quả sản xuất hydro từ phản ứng ATT, chất kiềm được sử dụng phải thúc đẩy quá trình chuyển đổi sinh khối thành các chất trung gian nhỏ có thể khí hóa được và lưu trữ carbon tại chỗ.

    "Hơn nữa, bằng cách khắc phục giới hạn động học của phản ứng tái tạo dưới áp suất và nhiệt độ thấp trong quy trình ATT, hiệu quả sản xuất hydro có thể được nâng cao và sức mạnh tổng hợp giữa các chất xúc tác kiềm và kim loại có thể được chứng minh đầy đủ", Houfang Lu, giáo sư tại Viện nghiên cứu giải thích. cùng trường.

    Sau khi xem xét, bốn kết luận chính đã được rút ra. Để hiểu rõ hơn về sự biến đổi của các chất mô hình thông qua các chất kiềm khác nhau và xác định sinh khối phù hợp hơn, cần phải nghiên cứu thêm. Để thiết lập một hệ xúc tác phù hợp dựa trên các sản phẩm trung gian của phản ứng ATT, cần tiến hành phân tích cơ chế khử hoạt tính của xúc tác, tương tác giữa vị trí hoạt động và chất mang, mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính của xúc tác .

    Ngoài ra, khi cân nhắc những ưu điểm và nhược điểm của phản ứng tại chỗ và phản ứng ngoài hiện trường, thiết kế lò phản ứng hợp lý và phát triển các phương pháp đầu vào/đầu ra hiệu quả là chìa khóa để khắc phục các vấn đề như luyện cốc, hạn chế truyền khối và tái tạo chất xúc tác do phản ứng rắn-rắn gây ra . Cuối cùng, nên tiến hành đánh giá kinh tế và phân tích tiêu thụ năng lượng.

    Lu cho biết : “Chúng tôi hy vọng rằng những điểm này sẽ hướng dẫn các thí nghiệm sắp tới về sản xuất hydro thông qua các quy trình ATT sinh khối để hiện thực hóa công nghiệp hóa công nghệ này”.

    Zalo
    Hotline