科學家突破性研發零碳排氫氣生產技術
科技
02-14
一個國際科學家團隊近日開發出一種創新方法,能夠在源頭消除直接二氧化碳排放的情況下生產氫氣。這項技術利用新型雙金屬催化劑,在僅需270°C的條件下,將來自農業廢棄物的富含氫氣且可持續來源的生物乙醇與水進行反應。
與傳統方法相比,這項技術具有顯著優勢。傳統製氫過程需要在400°C至600°C的高溫下進行,不僅耗能巨大,還會產生大量二氧化碳。而新開發的催化劑能夠改變化學反應路徑,在生產氫氣的同時不產生二氧化碳副產品。相反,該過程會共同產出高價值的乙酸,這種有機液體廣泛應用於食品儲存、家用清潔產品、製造業和醫藥領域,全球年消費量超過1500萬噸。
這項研究成果已發表在《科學》期刊上。來自北京大學和卡迪夫大學的研究人員表示,這項研究為化學工業的去化石燃料化提供了重要助力,透過使用替代碳源取代製造化學品所需的化石原料。他們的發現標誌著碳中和氫氣生產的重大突破,並建立了一個從生物質共同生產氫氣和高價值化學品的迴圈經濟模式。
研究共同作者、卡迪夫大學化學系Regius教授Graham Hutchings表示:「尋找可持續的方法來創造我們日常生活所需的產品,並實現未來的淨零目標,是化學工業面臨的關鍵挑戰。」根據國際能源署(IEA)的資料,目前全球約96%的氫氣生產仍依賴化石燃料,每生產一噸氫氣會排放9至12噸二氧化碳。
這項突破性技術基於該國際團隊十多年來在金屬碳化物催化劑用於氫氣生產方面的合作研究經驗。研究主要作者、北京大學的丁馬教授指出:「這項創新催化技術在推進綠色氫能經濟和支援全球碳中和目標方面具有巨大潛力。」Hutchings教授補充道:「透過共同創造這兩種化學品,這項創新可以作為醋酸纖維製造和醫藥中間體等行業的低碳替代方案。」