但甲醇制氫過程中產(chǎn)生的二氧化碳相對純凈,更易于捕集和利用,在碳捕集與封存(CCS)技術(shù)應(yīng)用方面具有一定優(yōu)勢。與電解水制氫相比,甲醇制氫的效益特點也十分明顯。在經(jīng)濟成本上,電解水制氫的成本主要取決于電價。
若電價為 0.6 元 /kWh ,每生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣消耗電量約 5 - 6kWh ,則電費成本約為 3 - 3.6 元 ,再加上設(shè)備投資、運行維護等成本,其總成本較高。而甲醇制氫的綜合成本相對較低。
減少了貴金屬的用量,降低了成本 。目前該技術(shù)已進(jìn)入中試階段,預(yù)計在 2026 年實現(xiàn)商業(yè)化,有望為甲醇制氫產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心,設(shè)計出鐵鎳雙金屬有機框架(FeNi - MOF)催化劑,在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應(yīng),能耗降低至傳統(tǒng)工藝的 1/5 。
仿生催化體系的構(gòu)建,借鑒了自然界中生物酶的催化機制,為開發(fā)新型催化劑提供了新思路,有望實現(xiàn)甲醇制氫在溫和條件下的進(jìn)行,減少能源消耗和設(shè)備成本。
電化學(xué)原位制氫技術(shù)實現(xiàn)了制氫與發(fā)電的一體化,簡化了工藝流程,提高了能量轉(zhuǎn)化效率,為甲醇制氫在分布式能源系統(tǒng)和移動電源等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更便捷、的解決方案。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的發(fā)展,智能化、自動化的甲醇制氫工藝將成為研究熱點。
通過在甲醇制氫系統(tǒng)中引入傳感器和智能控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測和優(yōu)化反應(yīng)條件,如溫度、壓力、原料流量等,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,能夠預(yù)測設(shè)備故障、優(yōu)化設(shè)備維護計劃,降低設(shè)備故障率和維護成本,提高甲醇制氫裝置的運行穩(wěn)定性和可靠性 。
在政策支持和市場需求的雙重驅(qū)動下,甲醇制氫技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。從政策層面來看,全球多個國家和地區(qū)都將氫能產(chǎn)業(yè)視為未來能源發(fā)展的重要方向,出臺了一系列鼓勵政策,為甲醇制氫技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的政策環(huán)境 。我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將其納入國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃。
在工業(yè)領(lǐng)域,許多行業(yè)對氫氣的需求量,如化工、冶金、電子等 。甲醇制氫作為一種可靠的氫氣供應(yīng)方式,能夠滿足工業(yè)企業(yè)對氫氣的穩(wěn)定需求,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率 。在化工企業(yè)中,甲醇制氫可作為合成氨、甲醇合成等工藝的原料氣,為企業(yè)的生產(chǎn)提供保障 。
某偏遠(yuǎn)海島采用甲醇制氫分布式能源系統(tǒng)后,實現(xiàn)了能源的穩(wěn)定供應(yīng),提高了能源利用效率,減少了環(huán)境污染 。隨著分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展,甲醇制氫在該領(lǐng)域的市場需求也將不斷增加。