华体会-美国能源部对19个清洁氢研究奖励3400万美元
华体会-美国能源部对19个清洁氢研究奖励3400万美元
发布时间：2023-10-14
作者：肥仔
美国能源部(DOE)今天公布向19个工业和年夜学主导的研究项目供给近3400万美元的帮助，这些项目将推动尖端手艺解决方案，使洁净氢成为发电、工业脱碳和交通运输中更轻易取得和承担得起的燃料。洁净氢发电将有助在实现当局的方针，即到2035年实现美国电力行业零碳排放，到2050年实现净零排放经济。 洁净氢是我们削减排放和为可延续洁净能源的将来打造无碳之路的最通用东西之一， 美国能源部长詹妮弗 m 格兰霍姆说道。 经由过程华体会体育app今天的通知布告，能源部正在撑持洁净氢手艺的延续成长，使其出产本钱更低，更轻易摆设，同时在此进程中缔造高薪就业机遇。 氢是一种洁净燃料，可以在燃料电池或燃气轮机中利用，只需要水和热作为副产物便可以发电。洁净氢可以经由过程风能、太阳能、地热和核能发生的零排放电力，和经由过程碳捕捉和贮存对不泄露的自然气和可延续来历的生物资进行转化来出产。但是，今朝美国出产的年夜约1000万吨氢气中有95%以上来自自然气，没有捕捉和地质贮存二氧化碳，这致使了年夜量的排放。这就是为何推动洁净氢出产对帮忙应对天气转变很是主要。 美国能源部的国度能源手艺尝试室(NETL)附属在美国能源部化石能源和碳治理办公室(FECM)，将治理选定的项目。项目将集中在： 开辟有助在以更低本钱和更少能源出产洁净氢的手艺；摸索操纵生物资、石油和自然气开辟和出产的废水和其他废料出产氢的方式；在全国规模内扩年夜平安高效的氢运输和贮存选择。 所有19个帮助项目清单： 1、北卡罗莱纳州立年夜学(Raleigh，North Carolina)打算开辟一种基在氧化还原的、激进设计的模块化空气分手装配(REM-ASU)，与最早进的空气分手手艺比拟，该装配显著下降了资金本钱和氧气发生的能耗。该团队建议：(1)开辟进步前辈的抗蒸汽吸氧剂，其氧容量年夜在2 wt.%，活性高，无需真空解吸步调便可高效产氧；(2)在天天20公斤的测试台上演示REM-ASU系统，以验证吸附剂的稳健性和工艺机能；(3)设计与5-10MW模块化生物资气化炉集成的REM-ASU，与传统的ASUs比拟，其产氧量年夜在98%，能耗年夜在35%，本钱下降。 美国能源部帮助：1,249,960美元，非美国能源部帮助：313,051美元，帮助总额：1,563,011美元 2、具有创记载空气分手机能的份子筛膜的优化和放年夜- Osmoses公司(Cambridge，Massachusetts)打算开辟一种新型膜系统，该系统由Osmoses公司专有的聚合物构成，可以从空气中发生富氧，并集成到模块化气化系统中，以实现低本钱制氢。除帮忙国度实现大志勃勃的碳中和方针外，拟议手艺的开辟和实行还助在下降氢气出产的本钱和排放，减轻天气转变的影响，同时缔造新的就业机遇，振兴经济。经由过程解决严重影响弱势社区的全球挑战，该项目可以对这些社区发生积极影响。 美国能源部帮助：1,249,9997美元，非美国能源部帮助：312,516美元，帮助总额：1,562,513美元 3、用在模块化生物资转化为氢的氧气集成单位 帕洛阿尔托研究中间公司(Palo Alto，California)与SIMACRO和PCI气体公司合作，筹算开辟一种快速、高容量的可逆吸附剂，使模块化生物资转化为氢的氧气集成单位成为可能。假如成功，该项目将展现小型模块化ASU从本地生物资中出产洁净、无碳能源的潜力，为社区供给卡车或管道运输氢气的替换方案。这一成功还将为燃料多样化和能源弹性供给一条路子，并为农村和汗青上处在晦气地位的社区带来洁净能源经济和就业机遇。 美国能源部帮助：1,249,999美元，非美国能源部帮助：312,500美元，帮助总额：1,562,499美元 4、电化学介导的空气分手模块 雷神手艺研究中间(East Hartford，Connecticut)与麻省理工学院、加州年夜学欧文分校和加州年夜学戴维斯分校合作，打算研究、开辟和演示一种经济高效、节能、洁净和可扩大的从空气平分离氧气的工艺，该工艺依靠在可溶性氧化还原物资捕捉氧气并将其释放到纯度年夜在99%的气体中氧气流。该项目将界说候选电化学活性氧捕捉份子的要害机能指标，按照这些指标对年夜约106种过渡金属复合物进行计较评估，供给材料子集的根基尝试数据，在最少一种材料集上生成概念验证子范围反映器数据，供给合适扩年夜范围的设计概念，并进行手艺经济阐发，以评估该手艺的近况和潜力，以改变传统的空分方式。 美国能源部帮助：1,249,958美元，非美国能源部帮助：312,490美元，帮助总额：1,562,448美元 5、具有分层化学和布局的碳份子筛膜用在O2/N2分手 纽约州立年夜学代表布法罗年夜学(Amherst，New York)筹算开辟具有分层化学和布局的碳份子筛中空纤维复合膜，用在从空气中制氧，实现从生物资或废料中低本钱的模块化制氢。该团队筹算解决推动模块化空气分手的需求，以撑持模块化气化制氢。假如开辟成功，该手艺将以比低温空气分手更低的本钱小范围出产氧气，并有益在小型模块化能源系统。这也将鞭策二氧化碳排放量的削减，刺激经济增加和国内就业机遇的缔造。 美国能源部帮助：125万美元，非美国能源部帮助：50万美元，帮助总额：175万美元 6、Susteon公司(北卡罗来纳州Cary)打算开辟一种从空气中出产高纯度氧气的工艺，其本钱较着低在最早进的贸易手艺。所提出的工艺手艺可以出产纯度年夜在95%的氧气，每吨氧气的功耗低在230KWh 仅利用11.5MWh便可以发生50吨氧气。该团队打算展现天天10千克的持续氧气出产；放年夜纤维吸附材料用在快速变压吸附模块的制造；完成100小时以上的工艺轮回测试，包罗轻度压力吸拥护轻度真空再生，以证实低能量需求的多轮回不变性。另外，获奖者筹算进行高保真手艺经济阐发和生命周期阐发，以制订手艺贸易化打算，这将触及取得相干生物资气化的高纯度氧气的正确价钱估量。 美国能源部帮助：1,250,000美元，非美国能源部帮助：312,500美元，帮助总额：1,562,500美元 7、经由过程模块化气化出产低本钱氢气的进步前辈空气分手装配(ASU) TDA研究公司(Wheat Ridge，Colorado)筹算开辟一种模块化、基在吸附剂的氧气出产空气分手装配(ASU)，以撑持从生物资或垃圾气化出产低本钱氢气。该团队筹算展现高纯度(体积比年夜在98%，体积比优在99.5%)的氧气生成进程，该进程比基在低温的ASU更紧凑、更经济、更高效。新的制氧系统的范围将撑持5-50MW的气化系统(30-300吨/天的氧气流量)，用在零碳制氢。与贸易/传统的基在低温蒸馏的制氧手艺比拟，基在接收体的模块化系统可以显著下降资金和运营本钱。 美国能源部帮助：1,250,000美元，非美国能源部帮助：312,500美元，帮助总额：1,562,500美元 爱好范畴14a -甲烷热解/分化，原位转化，或轮回化学环重整 8、固定床化学轮回反映器用在自然气制氢和二氧化碳捕集的尝试范围测试和开辟 俄亥俄州立年夜学(Columbus，Ohio)与Babcock和Wilcox合作，打算开辟一种固定床化学轮回工艺，操纵铁基夹杂金属氧化物复合材料(MMOC)原位捕集二氧化碳，从自然气中制氢，其整体方针是验证和扩年夜基在MMOC的固定床制氢手艺并阐发其手艺经济影响。固定床化学轮回系统被设计为在三种反映模式下运行，可以同时产生持续制氢：经由过程削减MMOC操纵自然气，蒸汽氧化和空气再生。 美国能源部帮助：1,499,238美元，非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,874,238美元 9、麻省理工学院(Cambridge，Massachusetts)的研究人员筹算采取一种新的甲烷热解方式来出产低本钱的氢气，而不发生二氧化碳作为副产物。该方式操纵了一项要害的手艺立异：可以或许在高在1400 C的温度下泵送和容纳液态金属，如液态锡。因为锡对碳和氢都是惰性的，它可以用作不需要催化剂的高温泡柱反映器中的传热流体，由于它可以在足够高的温度下运行，以确保完全转化(即年夜约1400 C)。液态锡可用在增进固体碳副产物的持续去除，并可用在增进立异的热收受接管手艺，使全部进程节能。 美国能源部帮助：1,500,000美元，非美国能源部帮助：375,048美元，帮助总额：1,875,048美元 10、操纵布局材料从自然气中热催化结合出产氢和高价值碳产物 Susteon公司(位在北卡罗来纳州凯里)与斯坦福年夜学和莱斯年夜学合作，筹算开辟并演示一种新型的热催化甲烷热解工艺，该工艺操纵布局催化剂出产高价值的碳和氢。布局催化剂由支持的活性金属构成，并供给操纵低碳可再生电力供给甲烷热解所需的吸热的能力。今朝已进行了年夜量的尝试工作，以肯定一种催化剂构成和工艺设计，可以或许在850℃以下的温度下实现跨越90%的甲烷单次转化为氢气，从而显著下降下流净化本钱。该进程同时出产出高质量的碳，首要是碳纳米管，它将碳作为固体隔离，避免气体排放，并缔造出高价值、可发卖的产物。该工艺可以或许有用分手固体碳颗粒，这是甲烷热解的一个要害挑战，而且可以显著抵消制氢的本钱。 美国能源部帮助：1,500,000美元，非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,875,000美元 11、加州年夜学洛杉矶分校(UCLA)与西南太阳能手艺有限责任公司和SolGrapH公司合作，打算推动UCLA研究人员发现的一项新手艺，该手艺操纵集中的太阳能将甲烷转化为绿色氢和高价值的固体碳。该进程将自然气衍生的碳转化为不变的石墨碳，可用在出产电池或其他高价值的终端产物，而不是将二氧化碳排放到年夜气中。这是第一个经由过程捕捉凡是释放的碳并将其隔离成可再生能源生态系统中利用的有价值的商品，从而实现零二氧化碳排放的进程。该团队将进行一系列范围放年夜尝试，以在40-50KW的代表性太阳能情况中实现高产量的氢和石墨碳，天天出产跨越5千克的氢。加州年夜学洛杉矶分校的团队将经由过程具体的仪器、内部和第三方验证的连系来量化这些尽力的收益和成果。 美国能源部帮助：1,461,772美元，非美国能源部帮助：377,848美元，帮助总额：1,839,620美元 
爱好范畴14b -产水制氢 12、Oceanit尝试室公司(檀喷鼻山，夏威夷)打算开辟一种模块化的移动制氢系统，该系统利用等离子体手艺供给操作矫捷性，将有毒的采出水份离成有价值的终究产物。HALO(操纵人工智能电弧等离子体进修操作的氢收受接管)系统供给了一个模块化和可扩大的解决方案，可以同时实现燃料收受接管和处置石油和自然气出产中的有毒废水的方针。Oceanit还将利用进步前辈的人工智能来优化制氢进程，操纵有毒废水作为燃料为HALO供给动力，从而提高效力并下降运营本钱。对该项目，将设计、制造一个中试范围的HALO系统，并将其集成到一个活性废水处置举措措施单位中，以丈量其机能并肯定其他有价值的终究产物。 美国能源部帮助：5,000,000美元，非美国能源部帮助：5,000,000美元，帮助总额：10,000,000美元 13、采出水热脱盐和蒸汽甲烷重整(SMR)的集成用在高效制氢 怀俄明年夜学(Laramie，Wyoming)与合作火伴洛斯阿拉莫斯国度尝试室和工程、采购、扶植有限责任公司打算经由过程将超临界水脱盐和氧化(SCWDO)与蒸汽甲烷重整(SMR)集成，演示操纵油气开采进程中发生的水制氢。SCWDO操纵热量去除水中的盐、金属和有机份子，然后SMR将这些纯清水与甲烷连系发生氢气。该团队之前已证实，热密集型SCWDO进程可以耦合到SMR进程的前端。SCWDO和SMR都是热进程，该项目将展现若何将它们年夜范围集成以节俭热能，使现场演示可以或许以天天约一吨氢气的体例比现有的SMR手艺下降15%的本钱。 美国能源部帮助：4,997,749美元，非美国能源部帮助：4,999,387美元，帮助总额：9,997,136美元 爱好范畴15 -在美国自然气管道系统内实现氢气平安和有用运输的手艺 14、高强度管线钢在含氢夹杂气体情况中的韧性评估 科罗拉多矿业学院(Golden，Colorado)筹算肯定微不雅布局对含氢夹杂气体情况中钢衬管机械机能判定指标的影响。该研究将对具有一系列强度品级的钢(例如，X52到X80钢)进行，以奉告这些尺度的潜伏点窜，以便在更高的氢压力下利用更高的强度品级。假如成功，这类革新将年夜年夜节流本钱，并在连结靠得住性的同时增添载氢能力。该项目还可以生成一份要害合金和微不雅布局特点的排名表，这些特点与管道钢的抗氢脆能力加强有关，其强度程度可与X80管道钢相媲美。 美国能源部帮助：1，500,000美元非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,875,000美元 15、在美国自然气管道系统中实现氢气平安和高效运输的手艺 西南研究所(San Antonio，Texas)、20家自然气管道运营公司、50家工程和装备制造公司是燃气机械研究委员会(GMRC)的成员，他们打算经由过程革新和运行现有的来去式紧缩机，开辟并演示一种夹杂氢气和自然气的全尺寸紧缩系统。这项工作旨在推动多种手艺，经由过程调剂和运行闭环紧缩举措措施，使氢气在美国自然气管道系统内的短时间平安运输到达20%的氢气比例。假如成功，该项目将经由过程具体的评估、点窜、调试和全尺寸前提下的运行，包罗夹杂撬的设计、建造和集成，和用在高价值终究用处的氢分手系统的测试，下降氢-自然气夹杂物的利用和顺应风险，从而实现平安、高效的氢-自然气夹杂物紧缩。 美国能源部帮助：1,500,000美元，非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,875,000美元 爱好范畴16 -实现年夜容量、持久地下储氢的根本研究 16、研究氢气地下贮存潜力和手艺挑战 GTI能源公司自然气手艺研究所(位在伊利诺伊州Des Plaines)筹算肯定操纵俄克拉荷马州年夜量枯竭的油气储层向无碳能源根本举措措施过渡的可行性。项目标成功成果将供给：在枯竭的油气储层中进行地下储氢的可行性，和潜伏的可行容量、时候表和操作路径；澄清项目风险、减缓/监测计划、氢源和运输计划；合同和律例要求阐发、手艺和经济可行性评估和现场摆设打算；和在之前未实现的地舆区域和地质情况中评估贸易范围存储的可行性。 美国能源部帮助：140万美元，非美国能源部帮助：35万美元，帮助总额：175万美元 17、威利斯顿盆地贸易范围地下储氢资本研究 北达科他年夜学能源与情况研究中间(Grand Forks，North Dakota)打算经由过程评估威利斯顿盆地北达科他州部门地质综合体中多量量、平安、高采收率地下储氢的潜力，撑持将来氢气出产、贮存和利用的贸易化。该团队打算评估盐层、枯竭油气层和盐层储氢的适合性；描写和评估持久储氢利用和表露对地层流体、储氢和围封单位岩石和井筒材料的影响；并对全部盆地的地质储氢潜力进行评估，包罗影响储氢和收受接管机能的身分。该项目将成立在根本研究的概念验证根本上，以肯定威利斯顿盆地地质组织的储氢资本潜力，并经由过程拟议的评估进行扩大，以撑持后续研究阶段的潜伏油田范围开辟。 美国能源部帮助：1,500,000美元，非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,875,000美元 18、二叠纪盆地盐穴储氢：密封完全性评估和现场测试 德克萨斯年夜学奥斯汀分校(Austin，Texas)筹算肯定美国首要能源关键二叠纪盆地Salado组层状盐储氢洞窟的储氢密封能力。该研究项目将查询拜访在氢存在的环境下盐岩的物理性质，持久表露在氢对岩石和水泥的影响，和地球化学和微生物引诱的耦合进程可能改变初始性质的影响。该研究方式连系了进步前辈的尝试手艺和多相流体活动的数值摹拟，和从孔隙到岩心标准的地质力学，中标准垂直非均质特点的地球物理方式，并经由过程新墨西哥州美国能源部废料隔离中试工场的注氢井和监测井进行了周全测试。 美国能源部帮助：1,483,488美元，非美国能源部帮助：370,873美元，帮助总额：1,854,361美元 19、阿巴拉契亚枯竭气地步下储氢评估 弗吉尼亚理工学院和州立年夜学(Blacksburg，Virginia)打算在阿巴拉契亚枯竭气田(包罗Berea、Big Lime和裂痕Marcellus)成立地下储氢潜力。枯竭气田的地下储氢将供给年夜容量的储氢能力，而不需要年夜范围的地面储氢根本举措措施。如许的操作将使洁净能源成为可能，特殊是在低供给和高需求期间。成长这类手艺可以增进能源平易近主，供给取得低本钱本钱的路子，增添洁净能源方面的就业机遇，并减轻能源承担，特殊是在处在晦气地位的阿巴拉契亚社区。 美国能源部帮助：1,499,999美元，非美国能源部帮助：375,000美元，帮助总额：1,874,999美元 （素材来自：DOE 全球氢能网、新能源网综合） 杭州创搏收集科技有限公司 总部地址：杭州市西湖区万塘路317号华星世纪年夜楼12层 
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