由於氫具有建立全球清潔能源供應鏈的潛力,人們對氫的興趣正在迅速增長。典型的氫氣儲存方法是物理地儲存氫氣,如壓縮或液化,這需要更高的能量來增加儲存容量和昂貴的分佈基礎設施。為了克服這些限制,已經開展了將氫化學儲存在液體載體(如液態有機氫載體(lohc)或氨)中的研究工作。特別是,氫氣可以在室溫和大氣壓下安全地儲存在lohc中,然後再被提取出來供氫消耗。
各種有機化合物已被建議用於低碳水化合物。然而,關於LOHC效能的比較研究較少,導致氫學界對降低LOHC和催化劑的選擇缺乏科學共識。韓國科學技術研究院(KIST)的科學家們為開發高通量基準協議做出了貢獻,該協議旨在採用有前途的lohc及其匹配良好的催化劑。KIST氫燃料電池研究中心的LOHC研究小組(組長金永民)開發出了LOHC脫氫(或LOHC提取氫)半自動評價系統。該系統允許我們在明確和標準化的反應條件下快速測試脫氫,並進行對比分析,為lohc的成功商業部署得出最佳解決方案。
分析中LOHC的一個例子是技術成熟度高的甲基環己烷(MCH)。它具有較高的脫氫速率和最小的副產物生成。單苯甲苯(MBT)是另一種很有前途的候選物質,因為它作為一種安全的化學物質在快速提取氫的同時已經大量生產出來。KIST 2017年開發的聯苯共晶混合物脫氫率比其他lohc高出20%。這種基於聯苯的LOHC具有6.85 wt.%-H2的優越儲氫密度,適用於車載儲氫,如氫汽車或火車。
該系統對lohc材料和催化劑的快速篩選也將有助於國內外工業界和學術界的研究合作者。除了與現代汽車集團和韓國天然氣公司正在進行的研究合作,還計劃與德國和日本進行國際合作研究專案,廣泛傳播這一通用基準LOHC研究平臺,以加速LOHC在氫經濟中的部署。Yongmin Kim博士進一步指出:“開發的平臺將有助於開發低成本和低能耗的新技術,這是LOHC商業化的兩個關鍵瓶頸。”
資料來源:National Research Council of Science & Technology.