3月26日晚21：30，央視財(cái)經(jīng)頻道《中國(guó)經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任、中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鎂業(yè)分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、文鎂輕量化應(yīng)用研究院首席科學(xué)家丁文江精彩解析《固態(tài)儲(chǔ)氫 前程在“鎂”》。
我國(guó)科研人員經(jīng)過長(zhǎng)期攻關(guān)，找到了一個(gè)新方向，用固體形式來(lái)存儲(chǔ)氫氣，他們從鎂材料中發(fā)現(xiàn)了機(jī)會(huì)，制備出了一種神奇的合金材料，這種材料不僅讓氫進(jìn)出自由，還能對(duì)氫進(jìn)行凈化，讓氫以固體形式留在了鎂基材料中，從而使得存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)牧扛?、成本更低、安全性更高?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; letter-spacing: normal; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">
目前這項(xiàng)固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)在交通、風(fēng)電、冶金等領(lǐng)域已開始逐步探索應(yīng)用。
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
在能源轉(zhuǎn)型的過程當(dāng)中，氫是一個(gè)不可或缺的角色，這樣的一個(gè)能源離真正進(jìn)入還有很大的距離，那么它的距離為什么會(huì)產(chǎn)生呢？ 因?yàn)橛型袋c(diǎn)，痛點(diǎn)實(shí)際就是：成本貴
15年前，丁教授帶領(lǐng)著他的科研團(tuán)隊(duì)，開始對(duì)鎂材料進(jìn)行功能性研究，因?yàn)殒V極其活潑，當(dāng)磨的很細(xì)的時(shí)候，非常容易發(fā)生爆炸，為了解決鎂易爆的問題，研究團(tuán)隊(duì)嘗試使用多種氣體來(lái)進(jìn)行安全性保護(hù)，但都沒有成功。
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
丁教授他們經(jīng)過上千次的實(shí)驗(yàn)做了各種可能的嘗試，依然無(wú)法解決這個(gè)難題，眼看山窮水盡苦無(wú)辦法之際，他們想到了氫。
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
長(zhǎng)期的探索積累，最終給研究團(tuán)隊(duì)最溫暖的回報(bào)，他們首創(chuàng)的用蒸氣法來(lái)制造含鎂氫的合金新材料，初步具備批量生產(chǎn)的可能，也給低成本固體儲(chǔ)氫的應(yīng)用帶來(lái)了希望。
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
團(tuán)隊(duì)的方法正好與之相反，由小往大做，用蒸氣開始，從鎂原子-鎂顆粒-氫化鎂，這樣做起來(lái)批量就會(huì)“大起來(lái)”，這樣使得現(xiàn)在的鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫變成了可能。
固態(tài)儲(chǔ)氫怎么來(lái)解決儲(chǔ)運(yùn)氫的難題？
團(tuán)隊(duì)最后做成的鎂跟氫結(jié)合的物質(zhì)，形狀一粒粒的像藥片一樣，可以像運(yùn)大米、運(yùn)面粉一樣，讓氫放在鎂的這個(gè)固體里面進(jìn)行運(yùn)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫，首先要做出這樣一個(gè)產(chǎn)品，把氫可以放進(jìn)去；第二就是要把鎂變成一個(gè)能夠批量地、低成本地進(jìn)行儲(chǔ)氫的一個(gè)體系。
團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)比較，每個(gè)立方米200個(gè)大氣壓的氣態(tài)氫氣大概只能存儲(chǔ)14.4公斤，液態(tài)氫在-253℃的時(shí)候每立方米只能存儲(chǔ)70公斤氫氣，而如果采用固態(tài)儲(chǔ)氫材料氫化鎂，由于是常溫低壓，每個(gè)立方米存儲(chǔ)氫氣110公斤，可以看到固態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)越性非常強(qiáng)。
由于在材料上要做很多的研究，丁教授團(tuán)隊(duì)就對(duì)其結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行了修飾，使氫進(jìn)去、出來(lái)的通道非常暢通，而且不會(huì)產(chǎn)生其他的變化，稱之為材料結(jié)構(gòu)完成了創(chuàng)新。
把該粉末狀壓制在藥片上，然后放到一個(gè)儲(chǔ)氫系統(tǒng)里面，就完成了材料的研發(fā)，這個(gè)是可以根據(jù)純度來(lái)劃分其他不同的用途，在不同的用途中有兩種，一種就是儲(chǔ)存，不斷的儲(chǔ)存；另外一種就是直接進(jìn)行水解，放置在帶有催化劑的水里面，可以直接就放出氫氣，這種粉狀的氫是一次使用，顆粒狀的氫可以重復(fù)使用，可反復(fù)使用約3000次，沒有任何衰減。
粉狀氫是做成納米粉，能夠在水解的時(shí)候，表面積充分地釋放，可以把水里面的兩個(gè)氫也帶出來(lái)，儲(chǔ)氫密度實(shí)際達(dá)到13%左右，理論水平大概是15.2%，粉狀材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)以噸進(jìn)行生產(chǎn)。
這種材料儲(chǔ)氫時(shí)有很大的一個(gè)特點(diǎn)，比如說(shuō)很多工業(yè)廢氫中有一部分具有二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等各種雜質(zhì)。氫儲(chǔ)存進(jìn)去之后，像一氧化碳、二氧化硫這類氣體就自然排除了，儲(chǔ)存好之后運(yùn)到所應(yīng)用的場(chǎng)景，放出來(lái)至少是99.999%的氫。如果把閥、管道清理得當(dāng)，甚至可以達(dá)到99.99999999%的氫，這種就叫凈化儲(chǔ)運(yùn)。
所以固態(tài)儲(chǔ)氫有一個(gè)很大的特點(diǎn)，可以凈化儲(chǔ)運(yùn)，也就是儲(chǔ)存進(jìn)去的氫氣可以得到凈化，也就意味著在儲(chǔ)運(yùn)的過程當(dāng)中對(duì)氫氣進(jìn)行了純化。
在現(xiàn)階段的末端應(yīng)用里面，包括醫(yī)療、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、新材料領(lǐng)域里面用的氫氣，甚至于現(xiàn)在燃料電池要用的氫氣，大部分都是要高純氫，達(dá)到99.999%以上的氫。
值得一提的是，這樣不僅僅是在儲(chǔ)運(yùn)氫，同時(shí)還在改造氫，把氫弄得更純、更干凈。
就是放氫、充氫的時(shí)候，這個(gè)材料會(huì)發(fā)熱，會(huì)有點(diǎn)膨脹。這個(gè)熱量會(huì)放出來(lái)，然后到使用端的時(shí)候，還需加熱。
那么開始接觸的時(shí)候，放氫溫度400℃。團(tuán)隊(duì)目前還在努力，把顆粒狀儲(chǔ)氫材料進(jìn)行合金化，加進(jìn)一些催化劑，使其屬性溫度不斷下降，現(xiàn)階段大概降至280℃，實(shí)驗(yàn)室大概可以達(dá)到200℃以下。
正因?yàn)檫@樣一個(gè)東西，要吸熱、要放熱，當(dāng)變成一個(gè)體系的時(shí)候，怎么做到熱平衡？怎么做到熱管理？最后能夠做到熱控制，來(lái)進(jìn)一步提高這個(gè)固態(tài)儲(chǔ)氫的效率和穩(wěn)定？
解決熱控制問題的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)做了很多的創(chuàng)新，第一個(gè)是讓它分成一小塊、一小塊，能夠成為加熱的介質(zhì)，讓它充分地進(jìn)行熱交換，讓它快速散熱，放氫加熱就更加均勻，讓它有隔離空間，防止材料在一邊堆積來(lái)避免形成局部膨脹。
團(tuán)隊(duì)最后做成的鎂跟氫結(jié)合的物質(zhì)，形狀一粒粒的像藥片一樣，可以像運(yùn)大米、運(yùn)面粉一樣，讓氫放在鎂的這個(gè)固體里面進(jìn)行運(yùn)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫，首先要做出這樣一個(gè)產(chǎn)品，把氫可以放進(jìn)去；第二就是要把鎂變成一個(gè)能夠批量地、低成本地進(jìn)行儲(chǔ)氫的一個(gè)體系。
團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)比較，每個(gè)立方米200個(gè)大氣壓的氣態(tài)氫氣大概只能存儲(chǔ)14.4公斤，液態(tài)氫在-253℃的時(shí)候每立方米只能存儲(chǔ)70公斤氫氣，而如果采用固態(tài)儲(chǔ)氫材料氫化鎂，由于是常溫低壓，每個(gè)立方米存儲(chǔ)氫氣110公斤，可以看到固態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)越性非常強(qiáng)。
由于在材料上要做很多的研究，丁教授團(tuán)隊(duì)就對(duì)其結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行了修飾，使氫進(jìn)去、出來(lái)的通道非常暢通，而且不會(huì)產(chǎn)生其他的變化，稱之為材料結(jié)構(gòu)完成了創(chuàng)新。
把該粉末狀壓制在藥片上，然后放到一個(gè)儲(chǔ)氫系統(tǒng)里面，就完成了材料的研發(fā)，這個(gè)是可以根據(jù)純度來(lái)劃分其他不同的用途，在不同的用途中有兩種，一種就是儲(chǔ)存，不斷的儲(chǔ)存；另外一種就是直接進(jìn)行水解，放置在帶有催化劑的水里面，可以直接就放出氫氣，這種粉狀的氫是一次使用，顆粒狀的氫可以重復(fù)使用，可反復(fù)使用約3000次，沒有任何衰減。
粉狀氫是做成納米粉，能夠在水解的時(shí)候，表面積充分地釋放，可以把水里面的兩個(gè)氫也帶出來(lái)，儲(chǔ)氫密度實(shí)際達(dá)到13%左右，理論水平大概是15.2%，粉狀材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)以噸進(jìn)行生產(chǎn)。
這種材料儲(chǔ)氫時(shí)有很大的一個(gè)特點(diǎn)，比如說(shuō)很多工業(yè)廢氫中有一部分具有二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等各種雜質(zhì)。氫儲(chǔ)存進(jìn)去之后，像一氧化碳、二氧化硫這類氣體就自然排除了，儲(chǔ)存好之后運(yùn)到所應(yīng)用的場(chǎng)景，放出來(lái)至少是99.999%的氫。如果把閥、管道清理得當(dāng)，甚至可以達(dá)到99.99999999%的氫，這種就叫凈化儲(chǔ)運(yùn)。
所以固態(tài)儲(chǔ)氫有一個(gè)很大的特點(diǎn)，可以凈化儲(chǔ)運(yùn)，也就是儲(chǔ)存進(jìn)去的氫氣可以得到凈化，也就意味著在儲(chǔ)運(yùn)的過程當(dāng)中對(duì)氫氣進(jìn)行了純化。
在現(xiàn)階段的末端應(yīng)用里面，包括醫(yī)療、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、新材料領(lǐng)域里面用的氫氣，甚至于現(xiàn)在燃料電池要用的氫氣，大部分都是要高純氫，達(dá)到99.999%以上的氫。
值得一提的是，這樣不僅僅是在儲(chǔ)運(yùn)氫，同時(shí)還在改造氫，把氫弄得更純、更干凈。
但是也有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是什么呢？
就是放氫、充氫的時(shí)候，這個(gè)材料會(huì)發(fā)熱，會(huì)有點(diǎn)膨脹。這個(gè)熱量會(huì)放出來(lái)，然后到使用端的時(shí)候，還需加熱。
那么開始接觸的時(shí)候，放氫溫度400℃。團(tuán)隊(duì)目前還在努力，把顆粒狀儲(chǔ)氫材料進(jìn)行合金化，加進(jìn)一些催化劑，使其屬性溫度不斷下降，現(xiàn)階段大概降至280℃，實(shí)驗(yàn)室大概可以達(dá)到200℃以下。
正因?yàn)檫@樣一個(gè)東西，要吸熱、要放熱，當(dāng)變成一個(gè)體系的時(shí)候，怎么做到熱平衡？怎么做到熱管理？最后能夠做到熱控制，來(lái)進(jìn)一步提高這個(gè)固態(tài)儲(chǔ)氫的效率和穩(wěn)定？
解決熱控制問題的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)做了很多的創(chuàng)新，第一個(gè)是讓它分成一小塊、一小塊，能夠成為加熱的介質(zhì)，讓它充分地進(jìn)行熱交換，讓它快速散熱，放氫加熱就更加均勻，讓它有隔離空間，防止材料在一邊堆積來(lái)避免形成局部膨脹。
有了固態(tài)儲(chǔ)氫材料創(chuàng)新和技術(shù)基礎(chǔ)，丁文江院士團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在應(yīng)用上進(jìn)行工程化研究，一輛49t的卡車氣態(tài)運(yùn)氫只能裝300kg氫氣。如果換成固態(tài)儲(chǔ)氫，儲(chǔ)氫量可增加四倍以上，還可常溫下長(zhǎng)距離運(yùn)輸，安全性也好，朝著這個(gè)方向，他們準(zhǔn)備制造儲(chǔ)氫能力1t以上的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，不過這種大型固態(tài)儲(chǔ)氫裝置的建造需要研究解決的課題也很多。
上海交通大學(xué)
氫科學(xué)中心副主任鄒建新：
萬(wàn)分緊急情況下，鄒建新果斷采取了措施，關(guān)掉了進(jìn)氫閥，并不斷測(cè)試，通過控制氫氣流量，調(diào)節(jié)在一個(gè)合適的范圍，才逐步解決了熱失控的問題。
在創(chuàng)新的路上，他們執(zhí)著前行，經(jīng)過五年的研究，終于在2022年12月份試制出世界首臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫車。
上海交通大學(xué)
氫科學(xué)中心與氫楓科技研發(fā)人員方沛軍：
記得之前有一個(gè)非常危險(xiǎn)的情況出現(xiàn)，就是當(dāng)時(shí)氫充進(jìn)去以后出現(xiàn)了一個(gè)熱失控的情況，里面的溫度發(fā)生了一個(gè)飆升，身邊的人都已經(jīng)不知道該怎么去處理。
萬(wàn)分緊急情況下，鄒建新果斷采取了措施，關(guān)掉了進(jìn)氫閥，并不斷測(cè)試，通過控制氫氣流量，調(diào)節(jié)在一個(gè)合適的范圍，才逐步解決了熱失控的問題。
在創(chuàng)新的路上，他們執(zhí)著前行，經(jīng)過五年的研究，終于在2022年12月份試制出世界首臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫車。
標(biāo)準(zhǔn)集裝箱式設(shè)計(jì)的鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫裝置，能夠適應(yīng)鐵路、公路、輪船等不同的運(yùn)輸方式，適合長(zhǎng)距離、大規(guī)模氫運(yùn)輸，不同的集裝箱組合在一起，可以固定存儲(chǔ)大量的氫能，形成大規(guī)模的固態(tài)儲(chǔ)氫站。
不過因?yàn)楣虘B(tài)儲(chǔ)氫，儲(chǔ)放氫的過程需要能量介入，儲(chǔ)氫的成本怎樣？
據(jù)測(cè)算，氣態(tài)存儲(chǔ)1kg氫氣從常壓常溫壓縮到35MPa，所需的能耗是5度電。液態(tài)儲(chǔ)氫從常壓常溫液化為1kg氫氣需耗電15度。常溫常壓下固態(tài)儲(chǔ)氫，放1kg氫氣需耗電14度。
鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫裝置在實(shí)際應(yīng)用中需要跟各種場(chǎng)景匹配?？刂苾?chǔ)放氫的能量損耗和成本是關(guān)鍵點(diǎn)，這些核心問題一旦解決，氫能就可以登上更廣闊的舞臺(tái)，釋放巨大的能量。
未來(lái)固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，有哪些氫能應(yīng)用場(chǎng)景？它能為全社會(huì)的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來(lái)什么改變？
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
“走天下”代表可以長(zhǎng)距離、大規(guī)模，可以用火車?yán)b箱，也可以船運(yùn)集裝箱，甚至于對(duì)一些急需的場(chǎng)合，還可以空運(yùn)。
例如上海崇明要建崇明生態(tài)島，就希望采用氫能源，但是要把這個(gè)氫用到生態(tài)崇明島上去，氣態(tài)氫不能走隧道，因?yàn)樗俏ｋU(xiǎn)品，也不允許走，所以這個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用比較困難。
那如果用一噸的固態(tài)運(yùn)氫車去滿足這項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景，從隧道過去就能把氫運(yùn)過去。
現(xiàn)階段要使用氫能源有一個(gè)很大的痛點(diǎn)——加氫站建設(shè)。
加氫站如果采用了固態(tài)儲(chǔ)氫，再放一個(gè)加熱系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)加氫。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的加氫站實(shí)際加氫量還未出現(xiàn)“上過噸”的，如果真正實(shí)現(xiàn)固態(tài)儲(chǔ)氫加氫，2輛車就載有2噸氫氣，假如5kg加滿一輛車，2噸氫氣一天就可以加滿400輛汽車。
固態(tài)儲(chǔ)氫可以常溫常壓下儲(chǔ)存大量余能。
第二個(gè)場(chǎng)景叫儲(chǔ)余能，余是多余下來(lái)的能，或者是我們放棄的能，全世界都存在這個(gè)問題，都要采用太陽(yáng)能作為清潔能源，要用光伏、風(fēng)能來(lái)發(fā)電，這個(gè)電是周期性的、有波動(dòng)的，電網(wǎng)不太喜歡，所以產(chǎn)生了大量的棄風(fēng)、棄電，由于上不了電網(wǎng)，有時(shí)候電就白白的浪費(fèi)了。
比如生活當(dāng)中晚間的電費(fèi)便宜，白天的電費(fèi)貴，為什么呢？
因?yàn)橥砩嫌玫娜松?，電只要發(fā)出來(lái)，一定要用掉，如果用不掉就是浪費(fèi)，丁院士認(rèn)為最方便的就是固態(tài)儲(chǔ)氫，因?yàn)楣虘B(tài)儲(chǔ)氫有一個(gè)很好的特性，只要?dú)溥M(jìn)去了，它就是固體了，他也不會(huì)衰退，除非加熱或者潮濕水解。
只要不潮、不熱，就永遠(yuǎn)在鎂里面，所以余能采用固態(tài)儲(chǔ)氫，大量的余能給我們打開了一個(gè)非常好的應(yīng)用場(chǎng)景。
第三個(gè)場(chǎng)景叫“進(jìn)萬(wàn)家”。日本家庭用氫已經(jīng)達(dá)到了300萬(wàn)戶，而且增長(zhǎng)速度非?？?，日本把天然氣裝在鋼瓶里面，運(yùn)到家庭里面去，放在外面，把天然氣附加了一個(gè)裝置，把天然氣轉(zhuǎn)化成氫氣，然后用氫氣去推動(dòng)燃料電池發(fā)電，重點(diǎn)是效率高。因?yàn)榧矣媚茉矗钪饕迷趦蓚€(gè)地方，一個(gè)是家用電器，另外一個(gè)是能源，要加熱、洗澡。
分布式電源供的方式最大的好處是什么呢？
稱之為熱電聯(lián)供，按照日本的做法，熱電聯(lián)供的效率加起來(lái)效率最高可以達(dá)到90%，因?yàn)闅湓谧兂扇剂想姵匕l(fā)電的時(shí)候，就供出90℃左右的水，而且這個(gè)水是沒有任何污染，應(yīng)該是最純的水，因?yàn)橹苯邮怯蓺涓踅Y(jié)合起來(lái)，沒有其他東西，這個(gè)水甚至可以喝，那么對(duì)比一下，我們現(xiàn)在用煤來(lái)發(fā)電，上海這個(gè)發(fā)電廠水平最高，全國(guó)這個(gè)發(fā)電效率最高，發(fā)電效率不會(huì)超過45%，那么如果讓氫能走進(jìn)家庭，效率可以提到那么高，能耗會(huì)大量降低，對(duì)我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)“雙碳”的目標(biāo)會(huì)有很大的一個(gè)促進(jìn)作用。
固態(tài)儲(chǔ)氫如果“進(jìn)萬(wàn)家”，用來(lái)為家庭供氫的時(shí)候，不要有一個(gè)天然氣變成氫氣的過程。因?yàn)樘烊粴庾兂蓺錃?，某種意義上還是一個(gè)化學(xué)過程。如果使用固態(tài)儲(chǔ)氫，5kg的儲(chǔ)氫罐就可以發(fā)75度電，還可以滿足每天一個(gè)五口之家用的熱水、洗澡，甚至于房間里面供熱，效率都很高。
家庭用的分布式的電源、能源就是熱電聯(lián)供，效率又高、又便宜、又方便，可以用于學(xué)校、園區(qū)、醫(yī)院、大樓等場(chǎng)景。
上海交通大學(xué)
氫科學(xué)中心與鎂源動(dòng)力研發(fā)人員劉兵銀：
大家多次進(jìn)行不同場(chǎng)景下的模擬測(cè)試，始終無(wú)法解決這個(gè)問題。研發(fā)小組一籌莫展，直到一次激烈的現(xiàn)場(chǎng)爭(zhēng)論，他們從爆米花中獲得了靈感。
上海交通大學(xué)
氫科學(xué)中心與鎂源動(dòng)力研發(fā)人員劉兵銀：
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
做冶金、煉鋼。
現(xiàn)在中國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量已經(jīng)很厲害了，產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了14億t，那么每一噸鋼在煉鋼的時(shí)候，排出的二氧化碳要到1.8噸，14億噸就相當(dāng)于25噸二氧化碳的排放。
25億的碳排放就相當(dāng)于我們國(guó)家碳排放的總量的1/5，那么這樣大的碳排放對(duì)鋼鐵行業(yè)來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)多可怕的一件事情，要達(dá)到我們碳達(dá)峰，我們?cè)趺醋瞿兀?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
其中有一條路就是叫氫冶金，氫冶金就是因?yàn)殍F礦石都是氧化鐵，氫是還原它最強(qiáng)的一個(gè)還原劑，就用固態(tài)儲(chǔ)氫在煉鋼爐邊上用氫來(lái)還原氧化鐵來(lái)煉鋼。這樣冶金行業(yè)、鋼行業(yè)就可以沒有二氧化碳排放，因?yàn)樵跓掍摰耐瑫r(shí)，還要還原發(fā)熱，余熱可以供給固態(tài)儲(chǔ)氫的放氫，能源效率得到了非常高的提升，這也是進(jìn)企業(yè)的一個(gè)場(chǎng)景。
鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫進(jìn)企業(yè)第二個(gè)場(chǎng)景——固態(tài)儲(chǔ)氫助力燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)可用于發(fā)電，發(fā)電用過去都是用煤燒成蒸氣來(lái)發(fā)電，那么同樣的燃?xì)廨啓C(jī)如果也用余熱來(lái)把固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)里面的氫放出來(lái)，變成燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)能源，碳排放至少可以節(jié)省一半，因?yàn)椋ㄈ珖?guó)電廠）發(fā)電的碳排放的總量大概也占到全社會(huì)整個(gè)碳排放量的20%~25%左右，也相當(dāng)于1/4~1/5。
如果煉鋼跟燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電把氫用上去的話，全社會(huì)的碳排放量就降低了50%，我國(guó)每年大概使用3000萬(wàn)t氫，里面有近80%來(lái)源于煤炭，這個(gè)煤炭產(chǎn)生的氫氣叫作灰氫，工業(yè)廢氣產(chǎn)生的氫氣叫作藍(lán)氫。
現(xiàn)在我國(guó)整個(gè)生產(chǎn)氫氣的比例：用煤氣化制氫排出二氧化碳的占了我們國(guó)家用氫總量的63.6%，用焦?fàn)t煤氣作為副產(chǎn)品制氫（藍(lán)氫）大概占到18%。天然氣制氫大概占到13.8%，氯堿工業(yè)的復(fù)產(chǎn)氫大概占3.2%，綠氫、電解制氫大概只有1.5%，煤氣跟天然氣加起來(lái)生產(chǎn)的氫大概占到80%。
那么如何來(lái)改變？
改變就需要用到固態(tài)儲(chǔ)氫的一個(gè)很重要的應(yīng)用場(chǎng)景，也是團(tuán)隊(duì)最近搞得一個(gè)新技術(shù)，這個(gè)技術(shù)就是把工業(yè)當(dāng)中含碳?xì)涞膹U棄物（比如塑料、廢輪胎、風(fēng)電的葉片）進(jìn)行回收，讓里面的碳?xì)浠衔?、非糧廢棄物都可以用這個(gè)工藝、用這個(gè)技術(shù)，讓它變成可燃?xì)怏w。
我們國(guó)家的廢棄物每年有1.46億噸。大部分都是去做填埋處理或者進(jìn)行焚燒，那環(huán)保費(fèi)用會(huì)很貴，特別像塑料，燃燒會(huì)產(chǎn)生二噁英，就用回收的可燃?xì)怏w甲烷再進(jìn)一步分解成氫跟碳，這就叫金氫工程，這個(gè)金氫不單是零排放，在制造氫的過程當(dāng)中把二氧化碳作為負(fù)的排放，這個(gè)技術(shù)的從實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)完成了。
金氫工程，簡(jiǎn)而言之是在特殊催化劑的作用下，將廢棄物中的碳?xì)浠衔?，特別是甲烷在低能耗條件下逐級(jí)脫去氫原子，最終裂解生成氫氣和碳材料的過程。這一過程中利用的加熱源是工業(yè)余熱、廢熱、蒸汽和地?zé)岬?，而傳統(tǒng)處理廢棄物的方式需要燃燒，并會(huì)大量排放二氧化碳。相比之下，金氫工程碳排放幾乎為零，而且產(chǎn)生的碳會(huì)被固定下來(lái)，甚至實(shí)現(xiàn)了負(fù)排放。
中國(guó)工程院院士
上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江：
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，如果把煤都變成了氫，氫跟碳出來(lái)了，那這個(gè)碳往哪里走呢？
團(tuán)隊(duì)跟農(nóng)科院請(qǐng)教，發(fā)現(xiàn)這個(gè)碳可以作為我國(guó)的碳肥（有機(jī)碳肥）來(lái)改造農(nóng)田，那么接下來(lái)利用這樣的一個(gè)技術(shù)來(lái)發(fā)展國(guó)家資源優(yōu)勢(shì)的煤、鎂、氫能源。
其中鎂是金屬鎂，我國(guó)除了煤炭資源豐富之外，金屬鎂資源也比較豐富，這兩個(gè)中國(guó)最豐富的資源來(lái)服務(wù)于氫能源，在利用固態(tài)儲(chǔ)氫的時(shí)候，把已經(jīng)開始的風(fēng)電、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)充分發(fā)展起來(lái)，在西部建立數(shù)據(jù)中心，然后計(jì)算是在東部用，因?yàn)橛?jì)算中心耗能很大，如果在這樣一些應(yīng)用場(chǎng)景里面把固態(tài)儲(chǔ)氫作為一個(gè)分布式電源給計(jì)算中心供電，用碳這個(gè)能源轉(zhuǎn)變成用氫的能源，才能夠使我們國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型得到充分的體現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)雙碳承諾發(fā)揮巨大的促進(jìn)作用。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展最根本的是兩個(gè)學(xué)科，第一個(gè)是基礎(chǔ)性的、關(guān)鍵性的材料；第二個(gè)是信息，能源與高端裝備本質(zhì)上就是材料技術(shù)跟信息技術(shù)不同的排列組合。
科技人員一定要把我國(guó)的資源優(yōu)勢(shì)化為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)式的現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
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