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能源专家刘科:甲醇可能是最好的储氢运氢载体

7月16日,全国碳市场正式开放交易。

就在前一天,著名能源专家、澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘克走访了科技创新院士演讲厅,就"碳中和的误区及其现实路径"发表了演讲。本次活动由深圳市创新发展研究院、博彦教育、深圳市企业联合会、同心俱乐部等共同主办。

刘克十多年前在美国开发了氢燃料电池,在GE全球研发中心首席科学家之前回到中国,曾在UTC等知名跨国公司任职,并担任总部位于丹麦哥本哈根的国际知名催化剂公司托普索的副总裁。回国后,刘克先后担任北京低碳清洁能源研究院副所长、首席技术官,神华研究院副院长,现就职于南方科技大学。

刘珂指出,100多年前就有电动汽车,但为什么没有打败燃油车呢?一方面,能源密度和基础设施问题,液体燃料的能量密度高,液体能量可以通过管道在陆地上运输,海上可以非常便宜地运输,人类在世界各地建造了液体燃料加注设施;另一方面,在大批量生产成本和污染问题下,电池中使用的重金属(镍、钴、铅、镉等)容易造成生态污染,电池回收技术有待进一步发展。

刘克认为,氢能具有明显的优势,发电效率高,可以减少对石油的依赖,排放水蒸气,大规模批量生产后可以降低燃料电池的成本。

但与此同时,氢能存在氢气储运成本高、安全隐患大、基础设施投资高等问题。为什么氢能汽车还没有产业化?刘克指出,最根本的原因是氢气不适合公众作为公众和我共有的能源载体。虽然容易产生氢气,但储存和运输氢气却很困难。

他接着提出,甲醇是一种非常好的液态氢储存和氢气运输载体。甲醇可以用煤和天然气制备。中国现在拥有世界上最高的甲醇生产能力,约为8000万吨,按吨位计算接近汽油的1/4。此外,页岩气革命使世界能够发现100年以上不能使用的天然气,这意味着甲醇将超过100年。未来,甲醇也可以由太阳能制成,使生产的甲醇完全是绿色甲醇。

目前,甲醇加气站已在全国多个省市成功示范,现有加油站只需改造即可完成,储运基本成熟;酒精水溶液的储存和运输相当于64wt%酒精的储存和运输,相关技术更加成熟;同时,地下停车场也可以自己建甲醇氢气发电系统,无需电网扩容,可以实时发电并供应充电桩供电。

对于氢气的储运,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿利用二氧化碳加氢生产储存甲醇。2018年,李灿团队与兰州新区石头集团共同建立的"兰州新区石化产业投资有限公司院士专家工作站"落地兰州新区,2020年1月,全球首个大型液态太阳能燃料合成项目一次性成功投产。该项目利用10MW的光伏电解水生产氢气、绿色氢气和从化工企业收集的二氧化碳,合成甲醇。

刘克认为,利用可再生能源生产甲醇,再做分布式发电,可以用甲醇氢能分布式能源替代所有使用柴油机的场景,与光伏、风能等不稳定的可再生能源形成多能源互补。

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