取得低碳氢的新技术：微波甲烷重整
Nu:ionic是一家总部坐落加拿大大西洋的草创企业，有别于传统的重整和焚烧后CCUS(碳捕获、运用与封存)，该公司的立异技能让咱们对氢的出产有了新的观点。
他们的工艺让甲烷经过微波催化重整生成氢气。
与传统重整技能比较，甲烷耗费量削减了约30%。
能够出产低本钱的低碳氢。
碳捕集是该工艺不行或缺的部分，紧缩二氧化碳以输送到邻近CCS的计划也是该概念的一部分，效果将发生蓝色氢。
当运用生物甲烷作为质料时，该进程可发生负碳绿色氢。
氢的色彩一定会改动
当今国际上出产的氢有95%以上来自化石燃料的热分化。
迄今为止，天然气重整是最大的氢气来历，约占氢气产值的80%。
在这方面，蒸汽甲烷重整(SMRs)占干流位置，主动热重整(ATRs)占小部分运用。
煤和焦炭的气化是第二大制氢途径。
POX或天然气的部分氧化，一个相似气化的进程，也是一个重要的热进程，以出产氢气。
电解槽的制作速度越来越快，规划也越来越大。
当运用风能、水力发电或光伏太阳能等可再生动力发电时，就会发生“绿色”氢。
电解槽产氢量以每年50%左右的速度增加。
不过，从一个较低的基数起步，这种增加并不令人惊奇。
为了满意工业、交通和动力部分脱碳所需的额定氢气需求，天然气等化石燃料出产的氢也或许在未来几十年内继续增加。
但灰色的氢出产是不行继续的，所以这个进程有必要包含碳捕获和运用(CCUS)，以发生低碳氢，或称为“蓝色”氢。
蒸汽甲烷重整的电气化
SMR的进料来自天然气、生物甲烷和蒸汽甲烷。
反响是在一排笔直管道中进行的，管道中充满了镍基催化剂，能够发生组成气，这种组成气由70%的氢气和30%的一氧化碳组成。
为了驱动反响动力学，有必要在高温下运用热能。
这是经过焚烧气体来加热反响堆管的外部来完成的。
大约75%的天然气流经反响器，其他25%在焚烧器中焚烧。
在天然气储量丰厚且有或许运用CCUS的区域，这种天然气密集型制氢工艺是可行的。
比方，在美国东南部或挪威西海岸这些契合条件的当地。
另一方面，假如低本钱的可再生电力是足够的，那么运用天然气来焚烧或许不是最经济和环境可继续的挑选。
电加热将成为更好的挑选，并有时机明显改进制氢进程的排放，一起下降设备本钱。
可再生电力代替重整炉
微波能量是由电力发生的，它被咱们用于在家中加热食物。
无线电通信基站运用微波频率发射信息。
工业微波用于枯燥医药粉末、谷物和木材。
微波现在也被用来供给能量来驱动蒸汽甲烷重整。
Jan Boshoff是Nu:ionicTechnologies的首席执行官。
他说：“运用可再生动力发生的微波，而不是焚烧天然气或生物甲烷来发明重整反响所需的动力，能够削减25-30%的天然气耗费。
它也削减了相同数量的化石燃料的脚印。
经过电气化，消除了蒸汽甲烷转化进程中污染最严峻的焚烧加热器，咱们正在完全改造天然气的转化，发明一个更清洁的未来。
”
Nu:ionicTechnologies现已开发并验证了根据微波能量输入的蒸汽甲烷转化，这是一种电转化办法。
微波能量直接运用到重整反响器中，并深化到催化剂的一切孔中。
这克服了传统重整的一个问题，即经过催化剂床的热量和温度散布不均匀，导致反响不均衡，这意味着需求很多的催化剂和一个十分大的反响器。
Boshoff说：“咱们在出产进程中所进行的立异逾越了微波炉。
催化剂有必要答应微波能量自在经过。
和大多数其他重整进程相同，咱们也运用镍基催化剂，但关键在于咱们对催化剂载体的挑选以及咱们将催化剂安装在载体上的办法。
”
图片来历：sbh4咨询
在重整之后，Nu:ionic公司推出了一项进一步的立异：胺洗碳捕获体系，该体系在传统的PSA体系净化氢气之前，运用进程的余热来去除二氧化碳气体。
在PSA之前去除二氧化碳，下降了设备的尺度和本钱。
作为进一步的节能办法，PSA尾气被用来发生供给给重整炉的蒸汽。
部分的氢供给
运用氢的信仰将影响氢分销管道等严重基础设施出资。
液氢贮存和分配网络也或许呈现。
但是，现在基础设施没有到位。
Boshoff弥补道：“Nu:ionic的技能长处在于，它是一种小型到中型的现场氢供给的即插即用解决计划。
你所需求的仅仅水、甲烷和电力。
这些质料今天是无处不在的，这意味着咱们能够把氢放在需求它的当地，甚至在氢传输和分配基础设施预备就绪之前。
咱们正在完成部分的氢供给。
”
扩展
Boshoff巴望看到自己公司的技能得到进一步开展。
“本年咱们将制作一个每天产1吨氢气的氢重整器，它将根据咱们在新不伦瑞克的实验工厂。
除此之外，咱们还计划将工厂规划扩展到每天能出产100吨氢气的水平。
有几位出资者对咱们的增加轨道表明出了爱好，咱们一直乐意打开合作和融资评论。
”
干法重整，即大部分进入重整器的蒸汽被二氧化碳(CO2)所替代，也在该公司的研讨规模之内。
Boshoff证明：“咱们在二氧化碳注入方面取得了一些令人鼓舞的效果。
微波催化工艺为传统的干法重整技能供给了共同的解决计划。
”
Nu:ionic团队的事务记载十分超卓。
Boshoff自己是Sasol公司的高档主管，担任天然气转化为组成燃料的进程。
他的联合创始人兼首席技能官吉姆·特朗基拉(Jim Tranquilla)是国际闻名的运用微波技能领导者，具有40多年的专业知识。
他是大西洋氢公司的首席技能官，在那里微波热解被证明是一种出产绿松石氢的潜在办法。
Boshoff弥补说：“除了咱们对金融赞助商的敞开，咱们还在开发沼气运用、氢交通和可再生动力存储商场的战略伙伴关系。
咱们在北美、北亚、澳大利亚和欧洲商场看到了高度的协同效应。
咱们信任，在这些区域的脱碳要点、生物甲烷可用性、CCUS预备以及天然气/电力本钱组合将与咱们的流程高度兼容。
”
（资料来自：Nu:ionic Technologies 全球氢能网、新动力网归纳）
