利用森林和太阳制氢的创新工厂！CO2排放量低于所有已知方法

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摘  要：日韩国际共同研究小组成功完成了一种创新型制氢工厂的概念设计，其能够利用“森林”和“太阳”等自然界中丰富存在的天然资源制造氢气，且制氢过程中的CO₂排放量近乎为零。

关键字：利用森林和太阳制氢、创新型制氢工厂、双腔式流化床气化炉、SABI制氢工厂、零碳社会

概要

目前，国际社会在实现二氧化碳净零排放的道路上达成一致。面对这一挑战，氢被寄予厚望，但氢仍存在制造过程中无法避免二氧化碳排放的问题。

日韩国际共同研究小组成功完成了一种创新型制氢工厂的概念设计，能够利用“森林”和“太阳”等自然界中丰富存在的天然资源制造氢气。根据生命周期环境评估的结果得知，该工厂的CO₂排放量低于所有传统制氢方法（约为电解水的1/30）。

本研究成果利用自然界中丰富的“森林”和“太阳”资源，制氢过程中的CO₂排放量近乎为零，为实现零碳社会开辟了全新的道路。

背景

氢作为新一代能源的代表备受关注，其大部分通过电解水或化石燃料重整制成，制造过程中的CO₂排放不容忽视。为了实现零碳社会，全球都在竞相研发更加低碳的制氢方法。

研究方法和成果

研究人员着重研究了自然界中存在的“森林”和“太阳”，以作为减少制氢过程中二氧化碳排放量的王牌。太阳光照不稳定，因此一直以来被认为不适合用作制氢的驱动能源。但是，日韩国际共同研究小组经过三年的研究后发现，通过引入一种称为“双腔式流化床气化炉”的新装置，即使使用太阳能也能稳定地将木屑气化以制造氢气。此次首次成功完成概念设计的太阳能稳定制氢工厂被命名为SABI（太阳能驱动先进生物质间接气化/Solar-Driven Advanced Biomass Indirect-Gasification）制氢工厂。

SABI制氢设备的流程图

该SABI制氢工厂利用天然资源“森林”和“太阳”生成氢，预计二氧化碳排放量非常低。研究人员基于严格的工学评估，通过国际标准评估方法ReCiPe 2016^注1进行了生命周期环境影响评估。经估算，SABI制氢工厂的CO₂排放量为1.04kg/kg-H₂，低于所有已评估的现有制氢方法（12种）。

传统制氢方法和SABI制氢工厂的CO₂排放量比较

影响和未来展望

该SABI制氢工厂利用自然界中丰富的“森林”和“太阳”能源，制氢过程中的CO₂排放量近乎为零。为了实现零碳社会，人们对氢能的关注度越来越高，研究人员认为SABI制氢工厂是一个非常有潜力的新选择。今后，将推动实证研究，并利用工业界的帮助，力争在五年内实现商业化。

<注1>

ReCiPe2016：生命周期影响评估(LCIA)方法，可以评估商品和服务的多方面环境影响。原版于2008年在荷兰开发。不仅可以对CO₂排放量进行定量评估，还可以对人体健康损害和生态系统影响进行定量评估。

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翻译：李释云

审校：贾陆叶

李   涵

统稿：李淑珊

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