Nghiên cứu của trường đại học Đan Mạch nhận được tài trợ để sản xuất hydro từ khí sinh học

Nghiên cứu của trường đại học Đan Mạch nhận được tài trợ để sản xuất hydro từ khí sinh học

    Nghiên cứu của trường đại học Đan Mạch nhận được tài trợ để sản xuất hydro từ khí sinh học

    news item image
    Nhà máy đầu tiên của Đan Mạch sản xuất hydro bằng cách nhiệt phân khí sinh học có xúc tác sẽ sẵn sàng hoạt động sau ba năm nữa. Công nghệ này có thể chuyển đổi carbon - thu được qua quá trình quang hợp - thành dạng rắn và đồng thời tạo ra hydro rất tiết kiệm năng lượng
    Thu hồi và lưu trữ carbon là cần thiết nếu thế giới có bất kỳ cơ hội nào để đạt được mục tiêu 1,5° C trong Thỏa thuận Paris. Theo một dự án nghiên cứu mới đang được tiến hành tại Đại học Aarhus, thực vật đã rất giỏi trong việc thu giữ CO2 từ khí quyển.
    Dự án sẽ chứng kiến ​​sự phát triển của lò phản ứng đầu tiên của Đan Mạch để sản xuất hydro từ khí sinh học sử dụng quá trình nhiệt phân xúc tác. Trong quá trình nhiệt phân, nhiệt độ cao được áp dụng để tách khí mê-tan trong khí tự nhiên hoặc trong khí sinh học tái tạo thành hydro và carbon. Dự án được tài trợ bởi Quỹ nghiên cứu độc lập Đan Mạch.
    "Những gì chúng tôi cần ngay bây giờ không chỉ là các công nghệ không có carbon. Chúng tôi cũng cần các công nghệ cô lập carbon với lượng khí thải carbon ròng âm. Những gì chúng tôi đề xuất với dự án này là điều chỉnh và tối ưu hóa cái gọi là công nghệ hydro màu ngọc lam hiện có cho khí sinh học thay vì khí đốt tự nhiên. Kết quả sẽ là một công nghệ âm tính carbon thực sự phù hợp với vai trò hàng đầu của Đan Mạch là một quốc gia khí sinh học," Phó Giáo sư Patrick Biller từ Khoa Kỹ thuật Sinh học và Hóa học, người đứng đầu dự án cho biết.
    Khoảng 3% lượng khí thải carbon toàn cầu bắt nguồn từ việc sản xuất hydro xám, được sản xuất từ ​​​​khí tự nhiên. Giải pháp thay thế chung cho phương pháp này là hydro xanh, nhờ đó nước được phân tách thành hydro và oxy thông qua quá trình điện phân.
    Tuy nhiên, sản xuất hydro xanh tốt nhất là trung hòa carbon nếu sử dụng điện tái tạo, nhưng không bao giờ âm carbon. Nó đòi hỏi một lượng lớn năng lượng để tách nước và nếu không sử dụng năng lượng tái tạo, quá trình sản xuất sẽ thải ra khí CO2.
    Hiện tại, 95% sản lượng hydro toàn cầu đến từ quá trình cải tạo khí mê-tan bằng hơi nước (SMR), trong đó khí tự nhiên được chuyển đổi thành hydro và CO2. Hydro màu ngọc lam ngày càng được nghiên cứu như một giải pháp thay thế; nó cũng liên quan đến việc sản xuất hydro từ khí tự nhiên, nhưng quá trình nhiệt phân được áp dụng để chuyển carbon thành dạng rắn. Hydro ngọc lam thông thường không chứa carbon, vì carbon có nguồn gốc từ khí tự nhiên và do đó là từ các nguồn hóa thạch, nhưng nó không được thải vào khí quyển.
    Biller đề xuất thiết kế và phát triển một công nghệ sản xuất hydro màu ngọc lam từ khí sinh học: "Thực vật thực hiện quá trình thu giữ carbon mỗi ngày thông qua quá trình quang hợp và chúng thực sự làm việc này khá tốt. Khí sinh học bắt nguồn từ nguyên liệu thực vật đã hấp thụ CO2 từ khí quyển theo cách này. Điều này có nghĩa là rằng trong quá trình nhiệt phân khí sinh học, carbon ban đầu từ khí quyển được chuyển đổi thành dạng rắn; một loại bột màu đen là carbon nguyên chất và có thể được lắng đọng hoặc sử dụng trong công nghiệp để tạo ra các sản phẩm có giá trị cao khác," ông nói.
    Ông nói thêm, điều này có nghĩa là không có lượng khí thải carbon, nhưng có một sự đóng góp tiêu cực vào bầu khí quyển.
    Với khoản tài trợ từ Quỹ nghiên cứu độc lập Đan Mạch, nhóm nghiên cứu hiện hướng tới mục tiêu thiết kế và phát triển một hệ thống có thể quản lý quy trình. Đó không phải là một nhiệm vụ nhỏ, mặc dù mục đích là để điều chỉnh công nghệ hydro màu ngọc lam hiện có.
    "Có sự khác biệt lớn giữa khí tự nhiên và khí sinh học, ví dụ như có rất nhiều tạp chất rất khác nhau trong khí sinh học cần tính đến. Đồng thời, quá trình nhiệt phân khí mê-tan cần nhiệt độ cao khoảng 1200 độ C. Chúng tôi muốn tránh điều này, vì vậy chúng tôi sẽ cố gắng tìm ra các chất xúc tác kim loại có thể giảm đáng kể lượng năng lượng cần thiết để bắt đầu phản ứng. Chúng tôi hy vọng có thể chạy phản ứng ở nhiệt độ khoảng 500 - 600 độ," Biller nói.
    Hệ thống hoàn thiện dự kiến ​​có thể sản xuất hydro sử dụng khoảng 1/5 năng lượng được sử dụng trong sản xuất hydro xanh. Ngoài ra còn có ưu điểm là phương pháp này liên kết carbon có nguồn gốc từ khí quyển. Hệ thống sẽ được thử nghiệm và vận hành tại trung tâm nghiên cứu của Đại học Aarhus ở Foulum, AU Viborg.
    "Đan Mạch có ngành khí sinh học hàng đầu thế giới. Chúng tôi đang làm những điều tuyệt vời với Power-2-X và hydro, đồng thời chúng tôi có một hệ thống năng lượng với lượng lớn năng lượng tái tạo. Hydro màu ngọc lam từ khí sinh học phù hợp hoàn hảo với hỗn hợp này, và tôi có thể nhìn thấy những viễn cảnh tuyệt vời cho Đan Mạch trong lĩnh vực này trong tương lai," Biller kết luận.

    Zalo
    Hotline