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無碳綠氫制取,7名本科生的“雙碳”探索
发布时间: 2021-09-30 14:34 | 【 【打印】【關閉】

  創新性地將發電裝置和電解裝置集成優化,實現能量的梯級利用,不僅極大提高了制氫效率,還能實現全過程無碳的綠氫制取。天津大學7名本科生組成的“日麗豐氫”團隊發明了“基于光伏和PEMEC的制氫裝置”在8月底結束的第十四屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽決賽中獲得特等獎。

  重塑能源體系、技術加持能源結構轉型,對于響應國家碳達峰、碳中和的目標具有重要意義,氫能産業也被寫入國家十四五規劃。

  但目前化石燃料制氫的方法碳排嚴重,而有潛力取代當前方法的太陽能電解水制氫技術也效率偏低。

  “現有的新興太陽能電解制氫方法基本都是利用光伏陣列發電後,再將電能配送給電解槽電解制氫,光伏發電裝置和電解制氫裝置是分離的,這使得大量的光熱被流失浪費,成本較高且制氫效率低。”“日麗豐氫”團隊隊長蘇上淳解釋說。

  團隊針對這一關鍵點,做出了將發電裝置和電解裝置相集成的優化,利用到全光譜的太陽能,光伏用于電解之外,還將余熱導入電解池,使池水升溫,再通過溫差發電片二次發電,實現能量的梯級利用。與此同時,電解後的熱水還可以回收利用。這提高了能源的綜合利用效率,系統極具實效性和新穎性。

  “如果將成果利用到光伏發電産業中,還可以發揮儲能作用,降低棄光率。副産物有高純度的氧氣、熱水,可以被運用到制造業、加工業和燃料産業等。”談到應用前景,蘇上淳表示,該項技術適用于加氫站、停車場等多種場景。目前該作品正在申請專利。

  據悉,全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽以“節能減排、綠色能源”爲主題,是促進高校創新創業人才培養的重要平台。團隊成員包括蘇上淳、黃致新、陳可意、縱然、歐文楠、鍾雨钊、張家麒7位本科生同學,分別來自天津大學機械學院、材料學院、化工學院。

  文章來源:科技日報、科學網

  文章鏈接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/9/464863.shtm

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