CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，德國宇航中心及其國際項目合作伙伴聯(lián)合展示了目前規(guī)模最大的可用于制氫的太陽能化學裝置。

　　該裝置是HYDROSOL_Plant項目的研發(fā)成果，在該項目中，德國宇航中心研究人員與合作公司協(xié)同深入研發(fā)了利用太陽輻射直接制氫的技術，并通過重新選擇材料與更改反應堆的結構，成功將制氫裝置的工作功率從之前的100kW提升至750kW。在接下來的幾個月中，研究人員將在西班牙南部的PSA光熱發(fā)電平臺對該裝置進行運行測試，并檢驗選材是否合理。

　　HYDROSOL_Plant國際項目由希臘浮質和粒子技術實驗室（CERTH-CPERI-APTL）負責協(xié)調(diào)，由DLR、西班牙環(huán)境能源技術研究中心（CIEMAT）、荷蘭HyGear公司以及希臘能源供應公司Hellenic Petroleum聯(lián)合開發(fā)，并由歐洲燃料電池和氫氣聯(lián)合（FCH 2 JU）技術創(chuàng)新項目提供資金支持。在該項目中，DLR太陽能研究所主要負責太陽能反應堆開發(fā)、裝置設計以及測控技術等工作。

　　在運輸及供熱領域，氫有望顯著提高可再生能源使用比例，舉一個簡單的例子，其可直接應用于裝有燃料電池驅動器的車輛上。此外，氫還是生成甲烷、甲醇、汽油和煤油等合成燃料的組成部分。因此，利用可再生能源制氫可以顯著減少運輸和供熱行業(yè)的二氧化碳排放量。

　　該裝置通過利用太陽熱能的熱化學氧化還原反應直接生成氫。在該裝置中，反射鏡裝置將太陽光聚焦于一點并產(chǎn)生超高溫，在高溫作用下，水得以分解成氫和氧。制氫步驟的第一步，即利用太陽光將反應堆內(nèi)部的氧化還原材料（例如鎳鐵氧體或氧化鈰）加熱至1400攝氏度，此時，金屬氧化物會被化學還原，氧得以釋放并逸出反應堆。實際的水分解則發(fā)生于第二步驟，這一步驟需要800至1000攝氏度的溫度條件。在這一步中，研究人員會讓水蒸氣流過反應堆，之前已被還原的材料會被再次氧化。由于水蒸氣中的氧與材料結合生成金屬氧化物，所以會被保留在反應器中，而氫則自由逸出。待材料被完全氧化，就完成一個完整的循環(huán)過程，下一個過程又會重新開始。

　　研究人員在早期研發(fā)項目的基礎上，大幅改良了反應堆結構及選材。通過利用具有反射材料涂層的錐體，太陽輻射可進行二次聚焦，逸出熱量得以減少，因此該裝置整個工作過程的效率顯著提高。新研發(fā)的陶瓷泡沫具有更高的氫收率和更佳的耐候性。據(jù)研究人員預計，在測試模式下每周可產(chǎn)生大約三公斤的氫氣。

　　DLR太陽能研究所項目經(jīng)理Martin Roeb表示：“通過HYDROSOL_Plant項目，我們首次設計出了一個可實現(xiàn)從發(fā)電→高純氫提取→氫存儲等完整過程的太陽能制氫裝置。雖然我們的工作目前尚處于研究階段，但我們現(xiàn)在每周已經(jīng)可以生產(chǎn)一公斤的氫氣，這是一個相當大的數(shù)字。一輛高效的燃料電池汽車可以在一公斤氫氣驅動下行駛100多公里?！?/div>