中國(guó)工程院院士吳明紅：用液氨存儲(chǔ)氫能前景廣闊

　　在11月9日舉辦的世界儲(chǔ)能大會(huì)上，中國(guó)工程院院士、上海大學(xué)副校長(zhǎng)吳明紅發(fā)表了題為《碳中和背景下新能源的化學(xué)儲(chǔ)能路徑》的演講，重點(diǎn)介紹了以液氨存儲(chǔ)氫能的產(chǎn)業(yè)前景。

 

　　吳明紅表示，以化學(xué)儲(chǔ)能方式實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能是業(yè)界十分關(guān)注的技術(shù)路徑。目前最清潔的能源是氫能源，預(yù)計(jì)碳中和情況下中國(guó)每年需消費(fèi)氫氣8100萬噸。但氫能應(yīng)用面臨著一大難題，就是氫氣過于活潑導(dǎo)致的存儲(chǔ)難、運(yùn)輸難。目前，急需結(jié)合中國(guó)能源及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)展安全、高效的氫儲(chǔ)運(yùn)方法。

 

　　吳明紅認(rèn)為，最有效、安全、且低成本的存儲(chǔ)方式是化學(xué)儲(chǔ)能，即把氫轉(zhuǎn)化為甲烷、甲醇、氨等化學(xué)品。會(huì)上，其重點(diǎn)分享了氨儲(chǔ)氫技術(shù)及其前景。

 

　　吳明紅介紹，液氨具有高能量密度(每升約13.6兆焦)，1升液氨的能量相當(dāng)于4.5升高壓液氫或1200升常壓氫的能量。同時(shí)，氨只有氮、氫元素，是一種無碳儲(chǔ)能方式。此外，特別關(guān)鍵的一點(diǎn)是液氨的儲(chǔ)、運(yùn)成本非常低，運(yùn)輸成本僅為氫運(yùn)輸?shù)膸资种?，并且火?zāi)危險(xiǎn)性極低。

 

　　在應(yīng)用前景上，吳明紅認(rèn)為，在可再生能源成為國(guó)際能源貿(mào)易主體的未來，中國(guó)將成為可再生能源輸出大國(guó)，綠氨作為氫能載體，有望成為能源出口的主要路徑。我國(guó)西部風(fēng)光電力依托新增電網(wǎng)輸送成本遠(yuǎn)高于管道輸送，加強(qiáng)我國(guó)氫氨管網(wǎng)建設(shè)，通過長(zhǎng)輸管道輸送氨，有助于實(shí)現(xiàn)可再生能源消納和各行業(yè)深度脫碳。此外，綠氨的能源屬性、無碳燃料屬性，使其在船舶和航空運(yùn)輸、氨燃料電池與動(dòng)力系統(tǒng)方面可形成新的技術(shù)集群、新的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈體系。

 

　　不過，若要高效將氫轉(zhuǎn)化為氨存儲(chǔ)、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，同樣存在著技術(shù)難題，即傳統(tǒng)氨氫轉(zhuǎn)化工藝難度很大。沿用了80年的氨氫轉(zhuǎn)化工業(yè)需要在15-30Mpa高壓及500-700攝氏度高溫下進(jìn)行，條件苛刻，能耗高。因此，吳明紅所在團(tuán)隊(duì)將目光聚焦在尋找一種新型催化劑，以實(shí)現(xiàn)溫和條件下高效穩(wěn)定的氨氫轉(zhuǎn)化。

 

　　吳明紅介紹，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的石墨烯及其復(fù)合材料已具備良好的催化效果，實(shí)現(xiàn)溫和條件下的氨氫高效轉(zhuǎn)化，為產(chǎn)業(yè)需求奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究已發(fā)表在《Nature》等知名期刊上。(上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)記者 王玉晴)