在贺利氏贵金属联盟的领导下,六家研究所和公司正在研究使用基于可持续低碳的新型直接加热催化剂模块。其目标是从绿氨中以更具成本效益和效率的方式生产氢气。
该项目由公共资金资助,总金额约为两百万欧元,持续时间为三年。
贺利氏贵金属,作为贵金属行业全球领导者之一,宣布全面启动研究项目“AmmoCatCoat”,在贺利氏贵金属联盟领导下,将与五个项目合作伙伴一起,开发革命性的技术,以实现高效和可持续的绿氨制氢。该项目由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助,总金额约为两百万欧元,作为材料中心倡议的一部分。
贺利氏贵金属与项目合作伙伴弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)、莱布尼茨农业工程与生物经济研究所(ATB)、传输电子显微镜中心(CAU)、PYREG有限公司以及Eberspächer的Purem一起,组成一个高度专业的联盟,该联盟结合了催化剂、生物质转化、材料表征和表面处理方面的专业知识。该项目的目标是在试验工厂规模下实际展示在真实技术条件下的操作。此外,还将开发扩展概念。
我们很自豪能够领导这样一个强大的联盟,并共同为实现氢经济做出方向性贡献。我相信,通过AmmoCatCoat项目,我们将成功提供一种更高效、更可持续的氨裂解方法。能源转型需要材料效率高、运营竞争性强的解决方案。
Konrad Krois博士
氢作为能源载体在能源转型中扮演着关键角色。在运输过程中,氢可以以氨的形式化学储存,然后在“氨裂解”过程中再次释放。对于这种化学反应,基于钌的贵金属催化剂非常合适。
为了使过程尽可能可持续、高效和具有成本效益,必须满足各种要求。所使用的材料需要能够在低温下运行并具有较高的长期稳定性,同时尽可能节约使用,理想情况下来源于可再生资源。项目合作伙伴正在研究如何以一种新方法实现这些要求。
在该项目中,高催化活性的钌层被应用于可电加热的催化剂载体系统,从而确保了直接和均匀的热量分布。有了这种ELIAS系统(电加热催化剂载体),热量被精确地带到需要的地方。活性层由纳米颗粒组成,这些颗粒精细地分布在一种专门定制的碳材料上。
电加热催化剂载体系统(ELIAS)在生物质的氮掺杂碳上具有创新的钌涂层,可以有效地将氨分解成氢气和氮气。
当前的研究成果显示,通过使用碳作为催化剂载体,可以显著提高钌的催化活性。碳载体与钌纳米颗粒之间的相互作用不仅可以显著提高催化剂的性能,还可以提高其寿命。这使得钌可以长时间使用,直到贵金属在其使用寿命结束时被回收,从而进一步节省能源。目标是在低于500°C的温度下实现最大的氨转化率。这在操作中节约了大量能源——这是提高氨制氢效率和可持续性的关键一步。开发的重点是紧凑的设计,以及催化剂的寿命和稳定性。载体本身也由基于可持续生物质碳的创新材料制成,使其比其他载体材料更可持续、更有效、更稳定。
贺利氏贵金属在贵金属催化剂和贵金属涂层载体方面拥有丰富的专业知识,包括相应的开发、优化和扩展工艺。
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)在“可持续合成产品”的研究领域已经有超过25年的经验,涉及基于氢的化学品、能源载体和燃料的生产、运输和使用。它在 PtX 产品和各种应用(包括直接空气捕获工艺)的热化学制氢方面拥有广泛的专业知识。
莱布尼茨农业工程与生物经济研究所的热化学转化小组在过去大约15年中一直在研究使用热解和水热碳化技术将农业残留物转化为富含碳的产品(生物炭)。
中科大学基尔材料科学研究所的透射电子显微镜中心(由Kienle教授领导)是一个设备齐全的分析研究中心,将设计必要的材料分析。
PYREG有限公司是一家从事工厂建设和环境工程的公司,十多年来一直在规划和建造经过 EBC 认证的高质量碳化系统。PYREG系统通过将生物质残留物转化为高品质的生物炭(植物炭)和可再生能源,实现了循环的闭合。
Eberspächer的Purem将数十年的排气技术专长带入项目中。这包括来自金属表面处理和加工、材料表征以及催化领域的技术和知识,以优化加热元件的成分和形状。其他能力包括适当的表面处理以提高催化剂材料的附着力,以及通过比较分析进行补充。
原文始发于微信公众号(贺利氏贵金属):启动研究项目,更高效从绿氨中制氢