中國工程院院士吳明紅：用液氨存儲氫能前景廣闊
時間:2023-11-13 08:25來源:上海證券報·中國證券網 作者:王玉晴
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在11月9日舉辦的世界儲能大會上，中國工程院院士、上海大學副校長吳明紅發表了題為《碳中和背景下新能源的化學儲能路徑》的演講，重點介紹了以液氨存儲氫能的產業前景。
吳明紅表示，以化學儲能方式實現長時儲能是業界十分關注的技術路徑。目前最清潔的能源是氫能源，預計碳中和情況下中國每年需消費氫氣8100萬噸。但氫能應用面臨著一大難題，就是氫氣過于活潑導致的存儲難、運輸難。目前，急需結合中國能源及產業結構特點，發展安全、高效的氫儲運方法。
吳明紅認為，最有效、安全、且低成本的存儲方式是化學儲能，即把氫轉化為甲烷、甲醇、氨等化學品。會上，其重點分享了氨儲氫技術及其前景。
吳明紅介紹，液氨具有高能量密度（每升約13.6兆焦），1升液氨的能量相當于4.5升高壓液氫或1200升常壓氫的能量。同時，氨只有氮、氫元素，是一種無碳儲能方式。此外，特別關鍵的一點是液氨的儲、運成本非常低，運輸成本僅為氫運輸的幾十分之一，并且火災危險性極低。
在應用前景上，吳明紅認為，在可再生能源成為國際能源貿易主體的未來，中國將成為可再生能源輸出大國，綠氨作為氫能載體，有望成為能源出口的主要路徑。我國西部風光電力依托新增電網輸送成本遠高于管道輸送，加強我國氫氨管網建設，通過長輸管道輸送氨，有助于實現可再生能源消納和各行業深度脫碳。此外，綠氨的能源屬性、無碳燃料屬性，使其在船舶和航空運輸、氨燃料電池與動力系統方面可形成新的技術集群、新的產業鏈和價值鏈體系。
不過，若要高效將氫轉化為氨存儲、實現大規模應用，同樣存在著技術難題，即傳統氨氫轉化工藝難度很大。沿用了80年的氨氫轉化工業需要在15-30Mpa高壓及500-700攝氏度高溫下進行，條件苛刻，能耗高。因此，吳明紅所在團隊將目光聚焦在尋找一種新型催化劑，以實現溫和條件下高效穩定的氨氫轉化。
吳明紅介紹，團隊研發的石墨烯及其復合材料已具備良好的催化效果，實現溫和條件下的氨氫高效轉化，為產業需求奠定基礎。相關研究已發表在《Nature》等知名期刊上。
(責任編輯：子蕊)
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