然而，與可再生能源制氫方式，如風(fēng)電電解水制氫、光伏發(fā)電電解水制氫相比，甲醇制氫（無(wú)論是以煤炭還是天然氣為原料）的碳排放仍處于較高水平。風(fēng)電電解水制氫和光伏發(fā)電電解水制氫在制氫過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生碳排放，僅在設(shè)備制造、運(yùn)輸和維護(hù)等環(huán)節(jié)存在少量隱含碳排放 。

污染物排放上，甲醇制氫過(guò)程相對(duì)清潔。與傳統(tǒng)的煤制氫相比，煤制氫過(guò)程中除了產(chǎn)生大量的 CO?外，還會(huì)產(chǎn)生諸如二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NOx）、粉塵等污染物。在煤炭氣化過(guò)程中，煤炭中的硫元素會(huì)轉(zhuǎn)化為 SO?排放到大氣中，對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，形成酸雨等環(huán)境問(wèn)題 。

煤制氫過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵不僅會(huì)影響空氣質(zhì)量，還可能對(duì)人體健康造成危害。而甲醇制氫過(guò)程中，由于甲醇相對(duì)純凈，在制氫過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生 SO?、氮氧化物和粉塵等污染物。

加強(qiáng)對(duì)甲醇生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能減排技術(shù)研究，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低甲醇生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。對(duì)于甲醇制氫過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，積極開(kāi)展碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)的研究和應(yīng)用，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品或進(jìn)行封存，減少其對(duì)大氣環(huán)境的影響 。

在經(jīng)濟(jì)成本方面，天然氣制氫的原料成本受天然氣價(jià)格波動(dòng)影響較大。以某地區(qū)為例，若天然氣價(jià)格為 3.5 元 /m3 ，生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣，天然氣制氫消耗原料天然氣約 0.5m3 ，燃料天然氣約 0.1m3 ，則原料成本約為 2.1 元 。

在環(huán)境效益方面，天然氣制氫過(guò)程中，雖然主要產(chǎn)物為氫氣和二氧化碳，但在天然氣開(kāi)采、運(yùn)輸以及制氫反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定量的溫室氣體排放。據(jù)相關(guān)研究，天然氣制氫的全生命周期碳排放約為 10 - 15kgCO?/kgH? 。

但目前可再生能源發(fā)電受自然條件限制，穩(wěn)定性較差，且電解水制氫設(shè)備成本高，導(dǎo)致其大規(guī)模應(yīng)用受到一定制約。而甲醇制氫雖然存在碳排放，但技術(shù)相對(duì)成熟，供應(yīng)穩(wěn)定性較好，在現(xiàn)階段更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。


甲醇制氫在與天然氣制氫、電解水制氫等方式的效益對(duì)比中，具有自身特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景和條件下，可根據(jù)其效益情況選擇合適的制氫方式，以實(shí)現(xiàn)能源的利用和可持續(xù)發(fā)展。


反應(yīng)工藝優(yōu)化方面，光熱協(xié)同制氫和電化學(xué)原位制氫等新技術(shù)為甲醇制氫開(kāi)辟了新路徑。浙江大學(xué)研發(fā)的等離子體共振反應(yīng)器，利用太陽(yáng)光譜中紅外波段（800 - 1200nm）直接驅(qū)動(dòng)甲醇重整，系統(tǒng)能效達(dá) 68%，較傳統(tǒng)熱法提升 40% 。