近日，中国科学院工程热物理研究所金红光院士团队实现了400℃温和条件下的天然气制氢。
研究人员原创性地提出了“热化学多产物有序分离耦合中低温热能品位提升”的热力学新思路，在降低反应温度、提高甲烷转化率与选择性、低能耗捕集二氧化碳、设备小型化等方面实现了突破。他们通过有序分离氢气和二氧化碳产物，使天然气制氢反应温度由传统的800℃~1000℃大幅降至400℃以下，实现了99%以上甲烷直接转化为高纯氢与高纯二氧化碳。
该项目还实现了基于化石能源的制氢与脱碳的完全协同，制氢与脱碳能耗下降幅度达20%~40%。研究人员结合商业化中温槽式聚光技术，实现了太阳能驱动的天然气制氢与脱碳，进一步减少化石能源制氢的碳足迹，展示了化石能源与可再生能源互补实现可持续氢能利用的可行性。
据了解，研究团队已完成了超过6000次的稳定循环实验，验证了该方法的可靠性，并初步展示了技术转化应用的广阔前景。 目前，他们正在推动研究成果的产业化，日产百公斤级氢气的原理样机正在研制中。
传统制氢技术，包括工业天然气重整制氢与煤气化制氢，是目前氢能的主要来源。在“双碳”战略与能源低碳转型背景下，其面临的共性挑战主要包括反应温度高、能耗高、二氧化碳排放高。如何突破上述“三高”问题，对于氢能与能源结构转型的相容发展具有重要意义。
