液体有機水素キャリアを用いた水素貯蔵の展望

CO2排出削減は緊急の世界的優先事項です。CO2税の施行、厳しい規制、再生可能エネルギーへの投資は、現在実施されている緩和戦略の一部です。再生可能エネルギーへのスムーズな移行のためには、エネルギー貯蔵の問題に決定的に対処する必要があります。水素はクリーンなエネルギーキャリアと見なされていますが、常温での低密度は貯蔵を困難にします。液体有機水素キャリア（LOHC）システムでの水素貯蔵は、従来の貯蔵システムに比べて多くの利点があります。最も重要なのは、LOHCシステムの形での水素貯蔵と輸送により、燃料のための既存のインフラを使用できることです。熱力学的観点から、LOHCシステムでの水素貯蔵には、発熱性の水素化ステップと吸熱性の脱水素化ステップが必要です。興味深いことに、水素化と脱水素化は同じ温度レベルで行うことができます。高水素圧（通常は電解またはメタン改質から供給される20バール以上）の下では、LOHC充電が行われ、触媒水素化が進行します。低水素圧（通常は5バール未満）の下では、LOHCシステムからの水素放出が行われます。充電されたLOHCシステムからの水素放出は、常に高出力密度の水素生産と多くの充電/放電サイクルにおけるLOHCの安定性との間で対立しています。したがって、我々は水素生産性とLOHC安定性に対する異なる触媒材料の役割について議論します。LOHC変換プロセスにおける吸着エネルギーを決定し、速度律速ステップを特定するために密度汎関数理論技術を使用することについても説明します。さらに、LOHC脱水素化ユニットの性能は、適用される反応器構成に大きく依存します。LOHC技術の産業実装は始まったが、まだ初期段階にあります。これに関連して、南アフリカのエネルギー市場における有望な適用シナリオを特定しました。