中国将控制全球一半氢电解槽产能

中国将控制全球一半氢电解槽产能国际能源署发布的一份报告称，到2023年底，中国已经装置的低碳制氢电解槽产能将达到全球产能的一半。据法新社报道，国际能源署星期五（9月22日）发布报告称，由于通货膨胀导致新项目放缓，但中国在电解槽部署方面处于领先地位，到2023年底将控制全球制氢电解槽产能的一半。虽然起步较晚，但近年来中国电解槽装机产能大幅增长，预计将达到占全球产能一半的1.2吉瓦（12亿瓦）；而2020年中国电解槽产能仅占全球产能的10%。电解槽是用于工业分离水分子中的氢和氧的设备，其可使用通过太阳能、风能或核能等可再生能源获得的电力。随着绿色能源转型的进行，电解槽正在取代传统的工业氢气生产方法。国际能源署表示，只要所有已宣布的项目得到实施，到2030年低碳氢的产量将达到3800万吨。但通货膨胀导致设备成本上升，国际能源署在报告中称，一些项目已将其初始成本估算上调了50%。这让国际能源署担心，全球范围内绿氢取代传统灰氢的速度太慢。国际能源署指，低碳氢2022年在全球需求中的占比不到1%，意味着使用氢气造成了相当于9亿吨二氧化碳的排放。国际能源署称，低碳氢的使用仍远未达到实现气候目标所需的水平。该机构同时呼吁加强国际合作、避免市场分裂。

SAEKI的"微型工厂"帮助大型企业扩大生产规模

SAEKI的"微型工厂"帮助大型企业扩大生产规模SAEKI今天从隐形状态启动，获得了由WingmanVentures领投，VentoVentures、GettyCapital和天使投资人跟投的230万美元种子资金。该公司目前正在建设其首个生产中心，该中心将配备工业机器人，能够将三维打印、铣削和检测等数字制造方法结合起来。SAEKI表示，每台机器人都是"微型工厂"，这意味着它们是独立的单元，可以完成所有制造步骤。SAEKI由AndreaPerissinotto、OliverHarley和MatthiasLeschok于2021年创立。Perissinotto从小就对制造感兴趣，在叔叔的作坊里学习金属加工，12岁时制造了自己的第一台3D打印机。他在为苏黎世联邦理工学院的创客空间制造一台大型3D打印机时遇到了哈雷，当时他们都在苏黎世联邦理工学院学习，他们开始与莱斯肖克合作，将3D打印与工业机器人结合起来。佩里西诺托决定离开学术界，成为一名企业家时，他们三人正在大流行病期间完成学业。2021年2月，SAEKI公司成立，将机器人技术与3D打印、加工和检测结合起来。佩里西诺托说，在这一过程中，他和他的同事们了解到，用于风力涡轮机叶片、飞机和汽车零件等大型项目的3D打印仍处于发展初期，尚未达到工业质量和规模。他们决定将新公司的重点放在这个问题上，创建拥有独立机器人单元的全自动工厂，供客户预订。SAEKI生产建筑、航空航天和汽车等行业所需的大型部件，无需重新装备机器。这对于在建筑和制造过程中只使用几次的部件来说，具有节省时间和成本的优势。例如，在用混凝土建造建筑物时，建筑商首先需要一个称为"模板"的模具。除非是用于标准件，如平整的墙壁或天花板，否则需要从头开始制作特殊的模板。通常情况下，这些模板是用木头手工制作的，建筑完成后就会报废。SAEKI的解决方案是使用可回收的热塑性塑料，由其机器人进行3D打印和加工，然后运送到建筑工地。它还计划与复合材料行业合作，该行业制造飞机、汽车和自行车等轻质而坚固的部件。这些零件通常是用金属或复合材料制成的复杂模具制造的。佩里西诺托说，这给企业造成了瓶颈，因为模具价格昂贵，而且需要很长时间才能制造出来。SAEKI的目标是降低前置时间成本，并利用其模具工艺使复合材料行业的公司能够加快硬件生产周期。由于SAEKI的机器人可以充当"微型工厂"，这就意味着客户不必再购买新机器，也不必占用更多的厂房空间。Perissinotto说，这就是SAEKI决定采用机器人即服务业务模式的原因，因为客户只需购买他们需要的机器使用时间即可。SAEKI公司目前正在建筑、工程和施工（AEC）领域开展首个试点项目，客户将使用其3D打印模板制作定制的混凝土构件。其目标AEC客户包括建筑公司、预浇筑公司、室内设计师和建筑师。Perissinotto说，SAEKI已经通过试点项目创造了收入。该公司正在瑞士建设第一家工厂，但其机器人已经投入使用，并在过去几个月里一直在生产零部件。在竞争方面，Perissinotto说，多年来，增材制造一直是一个"突出的话题"，尽管在技术上取得了显著进步，但市场接受度并没有完全与进步相匹配，这在很大程度上是由于相关机械的成本。他补充说，尽管增材制造技术在工业市场上获得了一定的发展，但在大规模应用方面仍处于早期阶段。提供大规模增材制造设备的公司包括CEADB.V.、CaracolAM和TherwoodInc，但Perissinotto说SAEKI的客户想要一种不同的方法。他说："我们从人们和公司那里不断听到的是，他们希望为他们的零件提供更快、更可持续的解决方案。仅仅通过一台价值数百万美元的机器来节省成本，这需要大量的空间和额外的资源，包括雇佣精通新工艺和新材料的人员，这对他们来说并不具有吸引力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376153.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376153.htm

研究发现高频声波可使电解装置多产生14倍的氢气

研究发现高频声波可使电解装置多产生14倍的氢气绿色氢气是通过电解产生的；利用可再生能源发出的电将水分子分解成氢气和氧气，吸引每种气体到不同的电极上，在那里氢气可以被捕获、压缩和储存。那么，为什么当RMIT团队播放10-MHz的声波时，这个过程的效果会好得多？根据刚刚发表在《先进能源材料》杂志上的一篇研究论文，有几个原因。首先，振动水具有"挫败"离电极最近的水分子的效果，将它们从它们倾向于定居的四面体网络中摇出来，这可以让更多的"自由"水分子可以与电极上的催化点接触。其次，由于独立的气体以气泡形式聚集在每个电极上，振动会将气泡震散。这加快了电解过程，因为这些气泡阻碍了电极与水的接触，限制了反应。与此同时，震动带来的声音还有助于产生氢离子（带正电的水离子），以及产生有助于质量转移的对流。在他们的实验中，研究人员选择使用通常表现相当差的电极。电解通常使用稀有和昂贵的铂或铱金属以及强酸或强碱的电解液，以获得最佳的反应速率，但皇家墨尔本理工大学的团队使用了更便宜的金电极和中性pH值的电解液。只要该团队打开声音振动，电流密度和反应速率就会跃升14倍之多。因此，只需要向电解装置投放一定数量的能量，就可以得到多14倍的氢气。这是一种水被更快、更容易地分成氢和氧的方法，对整体效率产生了令人印象深刻的影响。首席研究人员之一LeslieYeo教授说："通过我们的方法，我们可以潜在地提高转换效率，从而实现27%的净正能量节省。"在更快的反应、节能和成本更低的材料和电解质之间，该团队认为其工作可以帮助降低绿色氢气的价格。该研究在《先进能源材料》杂志上公开发表。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335125.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335125.htm

绿氢技术大突破！MIT新系统效率破纪录 成本料更低

绿氢技术大突破！MIT新系统效率破纪录成本料更低如今，氢气主要是利用天然气和其他化石燃料作为能源而进行生产的，这使得从生产开始到最终使用，这种原本绿色的燃料更像是一种“灰色”能源。相比之下，STCH提供了一种完全零排放的替代方案，因为它完全依赖可再生太阳能来驱动氢的生产。然而，到目前为止，现有的STCH设计效率有限：只有大约7%的射入阳光被用来制造氢气。迄今为止的结果是低产量和高成本。麻省理工学院的研究小组估计，他们的新设计可以利用高达40%的太阳热量来产生更多的氢气，这是实现太阳能燃料的一大步。效率的提高可以降低系统的总体成本，使STCH成为一个潜在的可扩展的、负担得起的选择，以帮助运输行业脱碳。该研究的主要作者AhmedGhoniem教授表示，“我们认为氢是未来的燃料，有必要廉价、大规模地生产氢。我们正在努力实现能源部的目标，即到2030年以每公斤1美元的价格生产绿色氢。为了提高经济效益，我们必须提高效率，并确保我们收集的大部分太阳能用于生产氢气。”具体而言，与其他提出的设计类似，MIT的系统将与现有的太阳能热源相结合，比如聚光太阳能发电厂（CSP）——一个由数百面镜子组成的圆形阵列，收集阳光并将其反射到中央接收塔。然后STCH系统吸收接收器的热量并引导其分解水并产生氢气。值得注意的事，这个过程与电解非常不同，电解使用电而不是热来分解水。概念性STCH系统的核心是两步热化学反应。在第一步中，水以蒸汽的形式暴露在金属中。这使得金属从蒸汽中吸收氧气，留下氢气。这种金属“氧化”类似于铁在水中的生锈，但发生的速度要快得多。一旦氢被分离，氧化（或生锈）的金属在真空中重新加热，这可以逆转生锈过程并使金属再生。除去氧气后，金属可以冷却并再次暴露在蒸汽中以产生更多的氢。这个过程可以重复数百次。每个反应堆将首先通过一个热站，在那里它将暴露在高达1500摄氏度的太阳热量下。这种极端的高温会有效地将氧气从反应堆的金属中抽出。然后，这种金属将处于“还原”状态——准备从蒸汽中吸收氧气。为了实现这一目标，反应堆将转移到一个温度在1000摄氏度左右的较冷的站，在那里它将暴露在蒸汽中产生氢气。研究人员对概念设计进行了详细的模拟，发现它将显著提高太阳能热化学制氢的效率，从之前设计的7%提高到40%。“我们必须考虑系统中的每一点能量，以及如何使用它，以最大限度地降低成本，”Ghoniem说，“通过这种设计，我们发现一切都可以通过来自太阳的热量来提供动力。它能够利用40%的太阳热量来产生氢气。”明年，该团队将建立一个系统的原型，他们计划在目前资助该项目的能源部实验室的集中太阳能发电设施中进行测试。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394287.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1394287.htm

中国石油首个规模化可再生能源制氢项目投产，年产氢 2100 吨

中国石油首个规模化可再生能源制氢项目投产，年产氢2100吨据中国石油报官微消息，3月16日，中国石油第一个规模化可再生能源制氢项目制氢装置在玉门油田投产，所制氢气纯度达99.99%。截至3月20日，对外销售氢气量已超4万标准立方米。该项目于2023年8月8日正式开工，在玉门市老市区建成包含3套1000标方/小时碱性电解槽和1套质子交换膜的制氢站，年产氢能力2100吨。

从水中提取清洁燃料 - 一种突破性的低成本催化剂被发明出来

从水中提取清洁燃料-一种突破性的低成本催化剂被发明出来由美国能源部（DOE）阿贡国家实验室（ArgonneNationalLaboratory）领导的一个多机构团队开发出了一种低成本催化剂，用于从水中产生清洁氢气的过程。其他贡献者包括能源部的桑迪亚国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室以及Giner公司。阿贡高级化学家Di-JiaLiu说："一种名为电解的工艺可以从水中产生氢气和氧气，这种工艺已经存在了一个多世纪。"他还在芝加哥大学普利兹克分子工程学院担任联合职务。质子交换膜（PEM）电解器代表了这一过程的新一代技术。它们能在接近室温的条件下以更高的效率将水分离成氢和氧。能源需求的减少使其成为利用太阳能和风能等可再生但间歇性能源生产清洁氢气的理想选择。高级化学家Di-JiaLiu在管式炉内检查热处理后的催化剂样品，博士后ChenzhaoLi正在搬运用于催化剂合成的压力反应器。图片来源：阿贡国家实验室这种电解器的每个电极（阴极和阳极）都使用不同的催化剂。阴极催化剂产生氢气，而阳极催化剂形成氧气。问题在于阳极催化剂使用的是铱，而铱目前的市场价格约为每盎司5000美元。铱的供应不足和高昂的成本成为PEM电解槽广泛应用的主要障碍。新催化剂的主要成分是钴，其价格比铱便宜得多。Liu说："我们试图在PEM电解槽中开发一种低成本阳极催化剂，这种催化剂能以高产能产生氢气，同时能耗极低。通过使用我们的方法制备的钴基催化剂，可以消除在电解槽中生产清洁氢气的主要成本瓶颈。Giner公司是一家致力于电解槽和燃料电池商业化的领先研发公司，该公司利用其PEM电解槽测试站在工业运行条件下对新型催化剂进行了评估。其性能和耐用性远远超过了竞争对手的催化剂。要进一步提高催化剂的性能，重要的是了解电解槽运行条件下原子尺度的反应机制。研究小组利用阿贡高级光子源(APS)的X射线分析，破解了催化剂在工作条件下发生的关键结构变化。他们还在桑迪亚实验室和阿贡纳米材料中心（CNM）使用电子显微镜确定了催化剂的关键特征。APS和CNM都是能源部科学办公室的用户设施。阿贡材料科学家文建国说："我们对新催化剂在不同制备阶段的表面原子结构进行了成像。此外，伯克利实验室的计算建模揭示了催化剂在反应条件下的耐久性的重要见解。该团队的成就是能源部氢能源地球射击计划（HydrogenEnergyEarthshotinitiative）向前迈出的一步，该计划模仿了20世纪60年代美国太空计划的"月球射击"（MoonShot）。该计划的宏伟目标是在十年内将绿色氢气的生产成本降至每公斤一美元。以这样的成本生产绿色氢气可以重塑国家经济。其应用领域包括电网、制造、运输以及住宅和商业供暖。Liu指出："更广泛地说，我们的研究成果为用成本更低、资源更丰富的元素取代昂贵的贵金属催化剂开辟了一条充满希望的道路"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372121.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372121.htm