现代集团计划利用沼气大规模生产清洁氢气，垃圾制氢可评未来可期？

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据外媒报道，现代汽车集团（Hyundai Motor Group）宣布将利用食物垃圾处理过程中产生的沼气来生产清洁氢气。这一举措有助于创建绿色氢生态系统。

8月29日，现代集团旗下现代工程建设公司（Hyundai E&C）签署了一份谅解备忘录。参展签署仪式的包括现代汽车公司、起亚公司、现代工程建设公司和Sudokwon垃圾填埋场管理公司（SL）的有关人员。

该协议旨在展示相关系统。未来两年，利用SL公司生产的沼气，该系统每天可生产216公斤绿色氢气，足以为现代公司34辆氢燃料电池电动汽车Nexo充电。

细化和改造工艺可以生产高纯度氢。食物垃圾发酵产生的沼气主要是甲烷。目前，资源循环制氢技术受到关注，因其可利用废弃物生产可再生能源，体现了“变废为能”的制氢理念。

根据协议，现代汽车和起亚公司将创建支持催化反应过程的集成系统；现代工程建设公司负责开发制氢工艺中的气体选择分离技术；而SL公司将研究沼气预处理技术，并提供研究地点和设施，包括制氢原材料——沼气。

图源现代汽车

现代集团计划提升绿色制氢能力，同时研究可再生合成燃料（e-fuel）生产技术。该集团致力于通过相关技术，将在制氢过程中获得的再生合成燃料应用于现有内燃机车辆。此外，该集团计划通过开发合成清洁氢气和一氧化碳的技术，促进生产可再生塑料，从而进一步实现最终的碳中和目标。

现代汽车和起亚公司材料研究与工程中心负责人Seung Hyun Hong表示：“通过这项协议，现代集团打算深入研究并展示资源循环能源技术，以实现碳中和目标。未来，现代将致力于开发高附加值技术，如生产电子燃料和可再生塑料内饰材料等，以引领行业并成为全球碳中和领域的先行者。”

2023，垃圾制氢未来可期？

现代汽车已经将目光导向新的制氢赛道，尽管垃圾制氢在目前的制氢方式中显得十分小众，但因有着生产氢气的同时解决垃圾焚烧的优点，近年来声量渐起。

垃圾制氢是在处理垃圾的过程中，直接对其进行热解气化，获得氢气。垃圾制氢技术将固废和清洁能源耦合，既解决“垃圾围城”的城市市政问题，又解决城市清洁能源不足的问题。垃圾制氢工艺类似于煤气化制氢，主要工艺装置包括垃圾气化、脱硫、合成气压缩、PSA提氢、制氢装置及公用工程系统。

据悉，现在欧洲、美国、日本、韩国当地均在积极开展“垃圾制氢”技术研究，国外探索垃圾制氢产业化这个领域的企业主要有三类：

• 初创企业积极性较高，典型代表有美国Ways2H和SGH2、英国Waste2Tricity、比利时Boson Energy等；

• 垃圾处理企业的技术实力较强、设备研发经验丰富，典型代表有英国Power House Energy等；

• 能源企业及氢能企业典型代表则是雪佛龙、德国氢气存储公司H2-Industries等。

不过现下国外大部分项目仍处于规划或建设阶段，离实现规模化投产运行还需要时间。

国内主要以环保企业、颇具实力的上市公司开拓业务为主，陆续开展实践项目。当前，国内垃圾制氢发展平稳前进，总体水平与国外处于“并跑”状态。

图源全球氢能

据报道，圣元环保董事长朱煜煊在公司召开的2023年度工作会议上表示，圣元环保一方面要深耕垃圾焚烧发电大本营、降本增效，一方面要积极拓展垃圾制氢、固态储氢等氢能源项目，加快推进项目落地，为公司带来新的增长点。

业界相关人士认为，未来垃圾制氢的成本有望降到20元/千克以下，即与天然气制氢技术成本相当，更有附加价值——每吨氢气将减少20到30吨CO₂排放量，可见潜力可期。

此前，据央视网报道，国内首个垃圾制绿氢示范项目所应用的等离子气化技术氢气回收率大于75%，1吨生活垃圾产生20-40t氢气，经济效益可达1600元，同时助力城镇垃圾的属地化处理。

图源央视财经

具体地，垃圾制氢的经济性评价包括制氢成本、设备折旧、税金、人工以及各项税费、合理利润，目前每千克氢气生产成本在合理的原材料价格和电价的前提下，煤制氢约10元/千克，天然气、石脑油、重油、甲醇制氢约17元/千克，工业副产氢回收提纯约21元/千克，电解水制氢约30元/千克。

在不计算垃圾处理补贴的情况下，采用垃圾热解气化制氢技术，合成气净化、制备高纯氢工段氢气的成本为14.94元/千克，气化工段纯氢制造成本为13.8元/千克。因此，生活垃圾制备高纯氢气的总生产成本约28.74元/千克。在计算垃圾处理补贴的情况下，垃圾制氢的成本还会进一步下降。形成规模效应后，垃圾制氢的成本有望降到20元/千克以下，与天然气制氢技术成本相当。

此外，垃圾不要钱，垃圾制氢对于城市来说是一种双赢的方式。通过垃圾制氢，城市垃圾变成了“城市矿产”，不仅解决了城市所需的清洁能源不足问题，还为降低了垃圾处理费用，所产生的玻璃体还可以用于城市的建设，助力打造整洁优美的城市面貌。另一方面，垃圾制氢所占用的土地面积较小，对于一些土地稀缺的城市是更优的垃圾处理方式。由此，垃圾制氢经济效益较为可观，未来具有广阔的应用前景。

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