微波热分解甲烷制氢？两日企合作开发绿松石氢高效制氢工艺
近日，日本住友化学株式会社和微波化学株式会社宣布，双方将展开合作，共同开发通过微波热分解甲烷以制造氢的工艺。双方预计，这项工艺于21世纪30年代前期开始商业化生产，目标年产能力达到数万吨。
住友化学方面表示，在氢的制造方法中，通过热分解甲烷得到的氢被称为绿松石氢，环保性介于绿氢和蓝氢之间。该方法还可以同时制得炭黑和碳纳米管等具有高利用价值的固体碳材料。不过，甲烷热分解反应需要大量热量，减少生产过程中所需的能量将是重要研究课题。住友化学将利用微波化学的微波平台技术，并组合使用自产催化剂，已降低制氢所需的能量和碳排放量，并实现制造设备的规模化。目前，双方已经在微波化学开展实验室规模的实验，预计2026年前可确立工艺。
绿松石氢是将甲烷（CH4）为主要成分的天然气注入高温反应器（reactor），分解成氢气（H2）和固体碳（C）后生产的氢气。生产过程中不产生二氧化碳，因此与蓝氢、绿氢一起被称为环保清洁氢能。从排放量来看，绿松石氢的排放似乎相对较低，因为碳可以被填埋起来，也可以用于炼钢或电池制造等工业过程，因为是固体碳，它不会泄漏到大气中。
绿松石氢的竞争力兼具了蓝氢的经济性和绿氢的环保性。由于生产过程中没有产生二氧化碳，无需经历蓝氢生产必需的碳捕集和储存（CCUS）过程，且与绿氢相比，仅需少量供电也可以进行生产，因此作为从蓝氢过渡到绿氢的转换过程的战略替代方案，具有很高的价值。特别是新可再生能源供给稳定性、水电解技术（从水中提取氢的技术）商用化等确保绿氢量产需要很长时间，因此绿松石氢备受期待与关注。
2020年6月，美国Monolith集团建成了全球首家绿松石氢量产工厂，公司还计划持续扩张绿松石氢的生产设施。
2021年2月，天然气脱碳技术研发商 C-Zero 公司获得 1150 万美元 A 轮融资。此轮融资由 Breakthrough Energy Ventures 和 Eni Next 领投，三菱重工（MHI）和 AP Ventures 参投。此次投资标志着在加速使用“绿松石氢”领域的合作，将进一步强化氢价值链。
2021年6月，韩国SK集团旗下投资公司SK（株）对全球首家成功大量生产绿松石氢的美国Monolith公司进行投资，加速环保氢能事业推进。
2022年2月，东京——三菱重工有限公司的动力解决方案品牌三菱动力（MHI）表示将建立一个高砂氢园区，并计划对其他下一代氢气生产技术进行连续测试和验证，如通过将甲烷热解成氢和固体碳来生产绿松石制氢等。
氢作为燃料已经使用了两个多世纪。今天，全世界越来越多的车辆和机器开始使用氢燃料电池。在减少碳排放和致力于绿色、可持续未来的今天，许多动力先行者都聚焦于清洁氢生产的投资和创新，清洁氢是藏在能源彩虹里巨大的宝藏。
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审核：李虹 编辑：戴欣馨联系邮箱：daixinxin@acmi.org.cn
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