在遏制氣候變化和減少碳排放的全球競(jìng)賽中，氫氣被認(rèn)為是替代化石燃料的一個(gè)重要競(jìng)爭(zhēng)者。盡管氫氣“燃燒”得很干凈，只有水作為副產(chǎn)品，但目前使氫氣成為可靠的燃料替代品的方法是能源和碳密集型的?，F(xiàn)在，一個(gè)由京都大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型的氫氣工廠設(shè)計(jì)，利用完全可再生的資源來(lái)生產(chǎn)迄今為止報(bào)告的最低數(shù)量的相關(guān)二氧化碳。

        他們已經(jīng)在《國(guó)際氫能雜志》上發(fā)表了他們的建議。


        作者Shutaro Takeda說(shuō)：“太陽(yáng)能是驅(qū)動(dòng)任何氫氣生產(chǎn)的明顯候選者，但問(wèn)題往往是太陽(yáng)光太間歇性了。”

        該團(tuán)隊(duì)利用太陽(yáng)能加熱來(lái)氣化生物質(zhì)的新方法看起來(lái)是最有效和最實(shí)用的低碳足跡制氫方法。他們正在努力將兩個(gè)不同的系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建一種新型的氫氣設(shè)施，稱為太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)生物質(zhì)間接氣化制氫廠，或稱SABI-氫氣廠。

        首先，為了有效地捕捉陽(yáng)光，他們選擇了一種被稱為定日鏡的特殊鏡子的排列方式，將光線聚焦到一個(gè)塔狀結(jié)構(gòu)頂部的接收器上。在這些條件下，接收器中的傳熱材料可以達(dá)到1000攝氏度的溫度。接下來(lái)，這些熱量從接收器轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)的氣化器部分，在那里，含有木屑生物質(zhì)的容器在沒(méi)有氧氣的情況下被劇烈地加熱。與其說(shuō)是燃燒，不如說(shuō)是木屑被轉(zhuǎn)化為含有大量氫氣的混合氣體。

        另外，在沒(méi)有太陽(yáng)能加熱的情況下，這種氣化器也可以通過(guò)燃燒燃料向系統(tǒng)提供熱量來(lái)進(jìn)行常規(guī)加熱。最后，該團(tuán)隊(duì)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的影響評(píng)估方法ReCiPe2016，評(píng)估了該設(shè)計(jì)的整體環(huán)境影響。結(jié)果顯示，SABI-氫氣系統(tǒng)每生產(chǎn)一公斤氫氣僅排放1.04公斤二氧化碳：是現(xiàn)有所有制氫方法中最小的數(shù)值。

        Takeda認(rèn)為，大自然是我們最大的資源，為我們提供了應(yīng)對(duì)全球變暖所需的一切。他總結(jié)說(shuō)：“我們的建模表明，利用太陽(yáng)能和來(lái)自管理森林的生物質(zhì)資源可以使我們可持續(xù)地制造氫氣，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生低影響。”