“液态阳光“甲醇—中国绿色未来的重要途径
实现“双碳”目标需要发展切实可行的技术路径,并据此推动产业应用。甲醇,又被称为液态阳光,既是优良的绿色燃料,又是性能优异的储氢材料,可代替汽油,也可作为氢能的载体,缓解氢能制备、储存、运输的安全和成本问题。此外,甲醇可广泛应用于化学、材料等基础工业中。实现工业绿色制造,是助力实现“双碳”目标和经济发展的切实可行的路径。
绿色甲醇可永久储存,且容易运输,每生产1吨甲醇可消纳电能6000多千瓦时,可实现可规模化储电(100万吨甲醇相当于储存60亿千瓦时电)。“其基本原理是,通过太阳能等可再生能源分解水(光解水和电解水)制造“绿氢”,然后利用“绿氢”转化二氧化碳,生产出甲醇。但是,目前绿色甲醇的应用市场还有待培育,与传统的煤化工甲醇相比成本稍高。
绿色甲醇的应用
太阳能、风能、水能、潮汐能等可再生能源存在间歇性、不稳定性,弃风、弃光、弃水、弃潮现象严重。利用这些能源制氢,与捕集的二氧化碳合成绿色甲醇,既可以解决可再生能源的稳定使用问题,又能把不稳定的电转化为稳定的液态甲醇,实现电的稳定存储,以及实现二氧化碳的资源化利用,有助于减碳脱碳。
在交通领域,甲醇作为低碳清洁燃料替代汽油,可以缓解石油对外依存度,实现环境友好。绿色甲醇的推广应用,不仅可解决传统化石燃料燃烧污染排放问题,更是该领域实现“碳中和”目标的有效技术路径。
20世纪70年代以来,“氢能经济”的概念逐渐深入人心,氢能也成为世界各国着力开发的重要新能源方向。目前限制氢能大规模发展的重大瓶颈是氢能的储存和输送。近年来国际储氢技术的基础研究从多维度展开,除了将氢气以分子形式存储的直接储氢外,间接储氢技术—将氢气以化合物形式加以储存也是重要的发展方向。其中,有机醇类,特别是甲醇为代表的循环储氢分子具有更高的单位质量和单位体积储氢密度以及良好的化学稳定性,成为备受关注的液态氢储存平台分子。
我国是全球最大的甲醇生产国和消费国,但国产甲醇以黑色、灰色甲醇为主,绿色甲醇产能占比极低,发展绿色甲醇产业不仅有利于实现碳中和,还能保障我国能源安全,在碳中和、碳达峰战略目标下,我国绿色甲醇产业发展潜力极大。