生态催化推出氨基 PEM 制氢方案

用氨来制氢的技术,最近在环保能源转型的大潮中成了热门方向。

韩国一家叫生态催化公司最近展示了一项新技术——以液氨(NH₃)为原料,可通过质子交换膜(PEM)电解槽制氢。

这套方案在氢气供应的安全性和效率上都有不错的表现。

氢能经济面临的难题

要真正实现氢能经济,关键是得把生产、储存、运输这整条供应链搞稳当。以澳大利亚和加拿大为例,这两个国家为了出口氢气,采取的办法是先用可再生能源电解水制氢,然后把氢气转化成氨来储存运输。

这比直接储运高压氢气风险小得多,成本也低,所以在国际氢气贸易中很受欢迎。

为什么选氨做氢载体

氨本来就是化肥原料,生产和流通体系早就建好了,而且常温常压下就能长期保存,所以被看作理想的“氢载体”。

问题是,怎么在需要的时候高效地把氢气从氨里提取出来?这成了氢能源体系能否推广的关键技术之一。

生态催化公司的技术创新

针对这个需求,生态催化公司走了一条不同的路。

传统方法是高温热分解氨,他们开发的是用电化学质子交换膜(PEM)电解槽在常温下分解氨制氢。

主要技术特点:

  1. 攻克了腐蚀难题:氨-氢PEM电解槽一直有个老大难问题——催化剂和电极会被腐蚀,业内一度认为没法解决,但他们做了有效改良。

  2. 氢气纯度高:因为只有氢离子(H+)能选择性地穿过膜,产出的氢气纯度很高。

  3. 容易量产:用的是市面上已经成熟的PEM分离膜,扩大生产不是问题。

  4. 跟AEM制氢技术不一样:他家的技术和氨-氢阴离子交换膜(AEM)电池的路子有明显区别。

这套技术的优势

  • 耗电量不大,小容量电力就能驱动

  • 设备模块可以做得很小

  • 能直接接现有配电网

  • 适合用可再生能源供电(符合RE100标准)

  • 特别适合在用氢现场直接生产,适应分散式能源布局

业内人士认为,这可能会改变未来整个氢产业的供应模式,可能成为改变制氢的“游戏规则改变者”。

商业化进展情况

公司内部人士透露:“韩国燃气公社作为氢产业的核心公共机构,计划下个月完成这项技术的实证测试。测试完成后,据说韩国发电类公共企业和一些海外机构都有投资意向。不过技术上还在做长期运行可靠性的验证和优化,需要再跑跑数据。”

关于生态催化这家公司

生态催化2023 年从成均馆大学分拆出来,是一家专注环保气候、环境、能源催化技术的初创企业。公司瞄准2050碳中和目标,主攻光催化和电化学催化技术,研究方向包括催化剂结构设计、电极界面反应优化、氢气和碳转化等环保能源解决方案。

公司设有企业附属研究所和专门的研发部门,研发体系比较完整。除了跟韩国公共机构合作,还在积极拓展跟全球大学和研究机构的联合项目,技术实力得到了国际认可。

下一步打算

公司相关负责人说:“应对气候危机、推动能源转型,这不是选做题,是必答题。我们希望通过催化技术在氢气生产和碳资源化上做出实实在在能用的解决方案。氨在工业上本来就用得多,用它来扩展氢气供应网络,不需要另建高压氢气储存设施,这是个很大的优势。PEM电堆技术可以从小型、模块型一直做到大型设备,在各种产业场景都能现场应用。”

他补充说:“目前还在验证长期运行的可靠性,会根据实证结果不断升级技术。”

业界普遍看好生态催化这类深科技企业,期待它们在清洁能源技术生态和全球环保转型中发挥更大作用。

【信息来源:韩国行业网站】