上周四(2023年8月10日)，世界上第一座基于乙醇的可再生氫氣(H2)試驗(yàn)性加氫站在巴西圣保羅大學(xué)(USP)校園內(nèi)啟動(dòng)。
該試點(diǎn)工廠占地425平方米，每小時(shí)可生產(chǎn)4.5公斤氫氣，最多可為三輛公共汽車和一輛輕型汽車提供燃料。根據(jù)巴西國(guó)家石油、天然氣和生物燃料局(ANP)制定的研發(fā)條款，殼牌巴西公司將為該研發(fā)項(xiàng)目提供5000萬(wàn)雷亞爾(約1000萬(wàn)美元)的投資。該站是由Hytron、Raízen、SENAI CETIQT和圣保羅大學(xué)通過(guò)溫室氣體創(chuàng)新研究中心(RCGI)合作開(kāi)發(fā)的。為了測(cè)試該項(xiàng)目的可行性，雙方還與豐田簽署了一份諒解備忘錄。該實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)預(yù)計(jì)將于2024年下半年投入運(yùn)行。
“這個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目的目標(biāo)是試圖證明乙醇可以成為生產(chǎn)可再生氫的載體，利用該行業(yè)現(xiàn)有的物流設(shè)備。技術(shù)可以幫助消耗化石燃料能源的行業(yè)脫碳，”殼牌巴西公司首席執(zhí)行官Cristiano Pinto da Costa表示。
將在現(xiàn)場(chǎng)安裝的設(shè)備包括由Hytron開(kāi)發(fā)和制造的乙醇蒸汽重整器。正是在這臺(tái)設(shè)備中，通過(guò)一種叫做蒸汽重整的化學(xué)過(guò)程，乙醇將在特定的溫度和壓力下與反應(yīng)器內(nèi)的水發(fā)生反應(yīng)，從而將乙醇轉(zhuǎn)化為氫氣。 Hytron商務(wù)總監(jiān)Daniel Lopes表示：“我們?cè)诎臀髫暙I(xiàn)了Hytron的開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)，以展示一種顛覆性的解決方案，通過(guò)這種解決方案，乙醇制氫將在當(dāng)?shù)睾腿蚰茉崔D(zhuǎn)型中發(fā)揮更重要、更有影響力的作用。”
在實(shí)驗(yàn)站運(yùn)行期間，研究人員將驗(yàn)證氫生產(chǎn)過(guò)程的排放和成本計(jì)算。“我們目前的估計(jì)是，從乙醇中生產(chǎn)氫氣的成本與通過(guò)天然氣重整生產(chǎn)氫氣的成本相當(dāng)，就像巴西所做的那樣。反過(guò)來(lái)，其排放量與風(fēng)力發(fā)電的水電解過(guò)程相當(dāng)，”RCGI的科學(xué)主任胡里奧·梅內(nèi)吉尼說(shuō)。
生產(chǎn)氫氣所需的乙醇將由Raízen提供，該公司是世界上最大的甘蔗乙醇生產(chǎn)商。目前，乙醇通過(guò)儲(chǔ)罐卡車從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)侥康牡兀瑑?chǔ)罐卡車的容量為45000升(相當(dāng)于約6000公斤氫氣)。這種相同規(guī)格的車輛只能運(yùn)輸1500公斤的氣態(tài)壓縮氫，只有前者的四分之一。這種解決方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于運(yùn)輸生物燃料的成本較低，它可以很容易地在全球復(fù)制。 Raízen首席執(zhí)行官Ricardo Mussa認(rèn)為，“未來(lái)幾十年，由乙醇生產(chǎn)的可再生氫將在能源矩陣中發(fā)揮重要作用，主要是因?yàn)樗蟠鬁p少了運(yùn)輸和分銷產(chǎn)品所面臨的挑戰(zhàn)?？稍偕鷼淇梢岳眉託湔粳F(xiàn)有的乙醇基礎(chǔ)設(shè)施，確?？焖?、可持續(xù)和安全地為車輛加氫。”
SENAI CETIQT的SENAI生物合成和纖維創(chuàng)新研究所將進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，以提高設(shè)備的效率，確定改進(jìn)的機(jī)會(huì)，并提高乙醇轉(zhuǎn)化為可再生氫的速度。“我們非常興奮能成為這個(gè)革命性項(xiàng)目的一部分。我們將專注于先進(jìn)的解決方案和生物經(jīng)濟(jì)，我們將與合作伙伴密切合作，優(yōu)化乙醇重整器，幫助巴西和世界實(shí)現(xiàn)這一有前途的技術(shù)，”研究所經(jīng)理João Bruno Bastos說(shuō)。
該站點(diǎn)生產(chǎn)的氫氣將為圣保羅都市交通公司(EMTU/SP)的公交車提供燃料，這些公交車只在大學(xué)校園內(nèi)運(yùn)行。豐田為了測(cè)試氫氣的性能，向該項(xiàng)目提供了世界上第一款大規(guī)模商業(yè)化的氫燃料汽車——Mirai。“巴西是一個(gè)強(qiáng)烈呼吁發(fā)展生物燃料的國(guó)家。我們認(rèn)為氫是一種清潔的可再生能源，在減少二氧化碳排放方面發(fā)揮著重要作用。我們參與這個(gè)項(xiàng)目是公司測(cè)試這項(xiàng)新技術(shù)在該國(guó)使用的第一步。我們有興趣并愿意與州政府合作，通過(guò)使用從乙醇中提取的可再生氫，使可持續(xù)交通成為可能，”豐田巴西公司首席執(zhí)行官Rafael Chang表示。
