能源科普 | 一文读懂什么是绿氢？

绿氢发展到现在到了什么阶段？

绿氢的定义

绿氢 制取技术

绿氢制取技术包括利用风电、水电、太阳能等可再生能源电解水制氢、太阳能光解水制氢及生物质制氢，其中可再生能源电解水制氢是应用最广、技术最成熟的方式。

除此以外，还有热化学水解、生物质重整、微生物电解槽在内的一系列制氢技术。以下是几种常见的绿氢制取工艺：

1.水电解制氢：

这是最常见的绿氢制取方法，通过电解水来将水分解为氢气和氧气。电解过程中使用的电力来自可再生能源，如太阳能和风能。这种方法是目前最常用和商业化程度最高的绿氢制取技术。

（ 水电解制氢 图片来源：艾邦氢科技网 ）

2.生物质气化制氢：

利用生物质材料（如木材、农作物残留物）进行气化反应，产生可燃气体（主要是氢气、一氧化碳和二氧化碳）。然后通过气体处理和纯化步骤，将氢气提取出来。这种方法利用了可再生的有机资源，但仍需要注意气化过程中产生的二氧化碳排放。

（ 生物质气化制氢 图片来源：生物质化学工程）

3.光催化制氢：

利用光催化剂，如半导体材料，在可见光或紫外光的作用下，通过水的光解反应产生氢气和氧气。这种方法在实验室中已有研究，但目前仍在发展阶段，面临着效率和经济性等挑战。

（光分解水制氢 图片来源：化说氢能 ）

4.生物制氢：

利用特定的微生物或酶类反应，将有机废弃物或有机底物转化为氢气。这种方法具有潜力，可以利用废弃物资源，但仍需进一步的研究和开发。

（生物质催化气化制氢 图片 来源： 新能源技术与装备 ）

5.热化学分解制氢：

利用高温和化学反应将化合物转化为氢气。例如，通过高温蒸汽与天然气或甲烷进行反应，可以产生氢气和固体碳。这种方法可以减少二氧化碳的排放，并且可以将产生的固体碳用于其他应用，如碳捕获和储存。

（热化学硫碘循环水分解制氢 图片来源 ：国家绿色技术交易中心）

6.高温电解制氢：

使用高温电解技术进行水电解，以提高效率。相比传统水电解，高温电解可以降低电能消耗，并提高氢气产率。这种技术通常需要较高的温度和特殊的电解材料，但可以提供更高的制氢效率。

（ 高温电解制氢 图片来源：研之成理 ）

7.微生物电解制氢：

利用微生物的代谢活动，在适宜的条件下，通过电化学反应产生氢气。这种方法结合了微生物和电解过程，利用微生物产生的电子来催化水分解反应，从而制取绿氢。这是一个新兴的技术领域，仍在研究和开发阶段。

（微生物转换制氢 图片来源：氢眼所见）

8.太阳能热化学制氢：

利用太阳能集热系统，将光能转化为热能，并通过化学反应将水分解为氢气和氧气。这种方法结合了太阳能和化学反应，可以在可持续的条件下制取绿氢。

（太阳能热化学制氢 图片来源：CRES太阳能热发电专委会 ）

这些是几种常见的绿色氢制取技术，每种技术都有其优势和适用场景，选择适当的制取方法取决于可再生能源资源可用性、经济可行性、技术成熟度和环境影响等因素。