清華大學團隊開發(fā)的 Pt 單原子氮化碳復合催化劑(Pt - SA@C3N4),在 180℃下即可實現(xiàn)甲醇轉化率 99.8%,其活性位點利用率較傳統(tǒng)催化劑大幅提升 30 倍 。這種單原子催化劑的特之處在于,金屬原子以單原子的形式分散在載體表面,地提高了原子利用率。
減少了貴金屬的用量,降低了成本 。目前該技術已進入中試階段,預計在 2026 年實現(xiàn)商業(yè)化,有望為甲醇制氫產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心,設計出鐵鎳雙金屬有機框架(FeNi - MOF)催化劑,在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應,能耗降低至傳統(tǒng)工藝的 1/5 。
仿生催化體系的構建,借鑒了自然界中生物酶的催化機制,為開發(fā)新型催化劑提供了新思路,有望實現(xiàn)甲醇制氫在溫和條件下的進行,減少能源消耗和設備成本。
光熱協(xié)同制氫技術充分利用太陽能這一清潔能源,將光能轉化為化學能,驅(qū)動甲醇重整反應,不僅減少了對傳統(tǒng)化石能源供熱的依賴,降低了碳排放,還提高了能源利用效率,具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。寧德時代公布的膜電極一體化(MEA)技術,將甲醇水溶液直接通入燃料電池陽極,通過電化學氧化同步產(chǎn)氫發(fā)電,體積功率密度突破 5kW/L 。
市場需求方面,隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L,氫能作為一種、清潔的二次能源,在多個領域的應用前景廣闊,為甲醇制氫技術提供了的市場空間 。在交通領域,氫燃料電池汽車的發(fā)展迅速,對氫氣的需求日益增加。甲醇制氫技術因其成本低、便于儲存和運輸?shù)葍?yōu)勢,成為氫燃料電池汽車氫氣供應的重要解決方案之一 。
某偏遠海島采用甲醇制氫分布式能源系統(tǒng)后,實現(xiàn)了能源的穩(wěn)定供應,提高了能源利用效率,減少了環(huán)境污染 。隨著分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展,甲醇制氫在該領域的市場需求也將不斷增加。