基于电还原CO2的固氢技术在可再生能源中的应用分析

摘要：

在工业化过程中实现绿色能源的主要手段之一是大规模推广储能技术.然而,氢储能系统中由于氢密度限制(150kg/m3),需将CO2还原成烃来储存氢允许可再生能源转化成具有与化石燃料相同能量密度的合成燃料.如果从大气中提取出二氧化碳,则产生的循环是封闭循环(中性二氧化碳).当前技术允许通过对甲烷的Sabatier反应、通过对一氧化碳的反向水煤气变换反应以及通过费-托合成(FTS)进一步还原一氧化碳为烃,或者通过甲醇制汽油来还原二氧化碳.总体过程只能在极大产能规模上实现,因为FTS的大量副产物需要使用炼油厂.因此,为有效地将可再生能源(电)转化成容易储存的液态烃(燃料),需要对特定产品的良好控制反应.为实现封闭的烃循环,两个主要挑战是从接近热力学极限的大气中提取二氧化碳,并在对特定烃的控制反应中用氢还原二氧化碳.具有纳米孔和金属簇的独特表面结构的纳米材料为合成燃料的生产提供了新机会.

关键词：电催化、反应器、二氧化碳电还原、缓冲层、电解质膜

资助基金：本文介绍的内容为与国家电网有限公司纵向科技项目SGRI-71-16-016

在线出版日期：2019-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：59-62