高性能分布式制氢系统！通过光催化反应器以极少能源从氨中制取燃料电池级别氢气

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摘要：日本会泽高压混凝土株式会社与美国Syzygy公司展开合作，推进新一代加氢站服务的实用化，将通过光催化反应器以极少的能源从氨中制取并供给燃料电池级别氢气，为构建氢氨价值链模型作贡献。

关键字：分布式制氢系统、加氢站、燃料电池级别氢气、氢氨价值链、创新型光催化技术、加氢机

日本会泽高压混凝土株式会社（以下简称“会泽高压混凝土”）将与美国德克萨斯州的初创企业Syzygy Plasmonics Inc.（以下简称“Syzygy”）展开合作，推进新一代加氢站（SS）服务的实用化。在该加氢站中，以比氢更安全且更易于操作的氨为“氢载体”进行运输，通过最先进的光催化反应器用极少的能源从氨中制取并供给燃料电池级别的氢。

会泽高压混凝土将在其研发型生产基地“福岛RMD中心”（计划于2023年4月在福岛县浪江町投产）安装集装箱模块型1号机，并通过现场实验，为构建实现氢能社会关键的氢氨价值链模型作出贡献。

创新型光催化技术

Syzygy以美国莱斯大学的Harras和Nordlander教授发明的世界最高性能的等离子光催化技术为基础，组建了由两位教授担任顾问的开发团队，在休斯顿开始创业。今年4月，这家极具实力的初创公司成功获得了2300万美元的B轮融资。

Syzygy致力于被称为“天线-反应器”的LED光催化技术的实用化，该“天线-反应器”组合使用现有的催化剂纳米粒子（反应器）和颗粒更大的光捕捉等离子体粒子（天线），证实了仅用23kWh的电力就能将氨转化成1kg纯度为99.999%的氢。这种方式与水电解制氢相比节省20%以下的电力，为紧凑、环保的分布式制氢系统开创了新的道路，这种分布式制氢系统与具备火力等内燃机设备的大型设备完全不同。

LED光催化反应器

光催化剂纳米粒子的TEM图像

会泽高压混凝土计划以集装箱模块的形式对使用了创新型光催化剂的反应器装置进行原型设计，并将其安装在RDM中心内，在升降机等中心内运输工具中正式使用氢能。另外，将安装全流式的紧凑型加氢站，综合利用储罐内的氨和电力来制造并供给燃料电池级别的氢。制造1kg氢需要5.67kg的氨。假设燃料电池级制氢模型的规模约为100kg/日，则系统结构如下。

1. 集装箱模块型光催化制氢反应器装置

2. 5.0吨规格的氨储罐

3. 5.0吨规格的氢储罐

4. 加氢机

占地面积：约80m²（宽7m×长11m）

为了推动作为可再生能源主力的风力发电的普及，会泽高压混凝土正在进行塔建设等相关技术开发。“绿氢”和“绿氨”可利用风能发电制取，在生产过程中不会产生CO₂，将成为碳中和时代的主要能源。为实现风、氢、氨自由配合的高效能源价值链，该公司计划与Syzygy等科技公司开展广泛合作，为脱碳化作出贡献。

翻译：肖永红

审校：李涵

贾陆叶

统稿：李淑珊

●分布式氢能源系统的开发

●三菱重工向拥有分布式绿氨制造技术的美国Starfire Energy出资