以二氧化碳、氢气为原料,添加催化剂进行反应可制得甲醇。甲醇是一种重要的基础有机原料,可用来生产多种化学品,还可以作为燃料使用,用于燃料电池汽车领域,可采用原有内燃机,实用价值高。电解制氢是将水分子电解分解为氢气和氧气,是一种绿色制氢方法。电解制氢加二氧化碳制甲醇利用工业副产物二氧化碳来生产甲醇,是绿色清洁的甲醇制备工艺。
传统氢气制备主要采用化石能源,会对环境造成危害。我国太阳能、风能、水能等新能源产业发展迅速,新能源发电量不断上升,成本不断下降,但其通常具有间歇性发电特点,大量电力会在相同时间并入电网,无法消纳造成浪费。采用电解制氢可充分利用电能,将其转化为氢能再利用,因此电解制氢受到国家政策大力支持。从电解制氢方面来看,其可为电解制氢加二氧化碳制甲醇行业提供充足原料。
随着工业规模不断扩大、燃油汽车保有量不断增多、人口数量不断增加,化石能源使用量不断增长,使得二氧化碳排放量不断上升。大气中二氧化碳含量过高,会导致温室效应,降低大气中二氧化碳含量势在必行。二氧化碳可作为工业原料使用,用途十分广泛,工业副产物二氧化碳再利用既可以保护环境,也可以缓解能源危机。从二氧化碳方面来看,电解制氢加二氧化碳制甲醇行业发展在环保与资源利用方面具有重要意义。
在我国,2021年3月,中科院大连化物所团队与厦门大学合作,首次利用富含硫空位的少层二硫化钼(MoS2)催化剂实现了低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇;6月,天津大学化工学院团队通过密度泛函理论研究了氧化铟负载的银催化剂应用于二氧化碳加氢制甲醇的可行性,并用实验证明了理论预测结果。
我国“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”重点专项中,电解制氢加CO2制甲醇工程技术及中试装备开发被列入,从政策层面推动了我国电解制氢加二氧化碳制甲醇行业发展。2020年10月,位于兰州的全球首个千吨级液态太阳燃料合成示范工程项目通过现场考核,其包括高效电解制氢和二氧化碳加氢制甲醇催化两项关键创新技术,这从技术与应用层面推动了我国电解制氢加二氧化碳制甲醇行业发展。新思界
行业分析人士表示,在碳达峰、碳中和背景下,我国电解制氢加二氧化碳制甲醇行业前景极为广阔。