纯锌制氢工艺.docx

该工艺可以在350。C温度下进行。由于锌是世界上排在铁、铝、铜以后产量居第四的金属，而且其储量也较为丰富，因此科学家自然而然选择锌作为制氢的原料。存在的问题是只有电解或者熔炼两种方法能够实现规模生产纯锌，两种方法能耗都较高，而且伴有燃烧化石燃料产生的污染。欧盟和瑞士联邦科学与教育办公室在2004年打算资助一个联合讨论项目，目的是讨论证明太阳能可以作为氧化锌提取纯锌工艺的主要能量来源。该项目使用了位于瑞士魏纪兰的45千瓦太阳能熔炉和位于苏黎世的太阳模拟器。以色列魏兹曼讨论所太阳能讨论设施也在其中，该设施拥有一兆瓦输出力量，世界第一。需要如此大的功率的缘由是从氧化锌里提取纯锌需要特别高的温度，正常状况下1750。C左右。魏兹曼的讨论小组采纳以煤的形式添加少量的碳元素的方法，使锌的生产温度降至更简洁实现的120（C.讨论小组估计将来可以完全用生物质来替代煤，使整个生产工艺无污染产生。魏兹曼讨论小组取得的实际成就是采用讨论所现有的太阳能反应器（SoIZinC）实现了锌的规模生产，在试验中产量达到每小时50公斤。讨论人员认为，使用相同的工艺，在工业化规模的设施中能够实现更大的产量。所开发的能量循环工艺生产效率特别高而且基本上能够做到自行维持循环。开采后的氧化锌运输到SOlZirIC设施。在SoIZinC将其与少量的煤混合，然后将混合物放入位于高塔的太阳能熔炉内。一组由计算机掌握的日光反射装置紧跟太阳的踪迹，将太阳光反射到太阳塔内部的一面双曲面镜子上，在太阳能熔炉内产生集中的高热量。当温度达到1200。C时，氧化锌分解成锌和氧，氧与碳结合生成一氧化碳，锌被分解出来。锌冷却后加工成能够平安运输和处理的精细粉末。用锌粉末生产氢的工艺过程相对简洁一些。将锌在350。C的温度下与水混合。水中的氧与锌结合产生氧化锌，剩余的就是我们要的纯氢。新工艺与现有的制氢方法相比有很多优点。首先该工艺使用了可再生能源一太阳能。其次该工艺所需要的主要材料锌的价格相对较低，而且最终生成的氧化锌还可以重复使用。另一个优点是此工艺使氢可以在任何所需的地方就地生产。例如，可以在加氢燃料站生产，而不用四处运输这种易爆物。货车可以将平安的锌粉末运送至加氢燃料站，在燃料站进行相对简洁的蒸汽制氢工艺。除上述优点外，整个工艺过程还相对干净。在实现以生物质替代煤作为氧化锌混合物的添加剂后，整个工艺就会实现完全无污染。新的制氢工艺如此简洁而效率又高,那为什么现在人们不能在当地的加氢燃料站买到采用锌生产的氢燃料呢？主要缘由是基础设施建设的匮乏。现在氢燃料站的数量还特别少，这些基础建设需要各国政府和工业界投入大量资金，510年内状况或许能有所转变。魏兹曼讨论所太阳能讨论负责人爱泼斯丁表示，现在需要工业界来推动锌制氢项目进入全面商业化。他估量若有工业界的鼎力支持，810年内将会实现锌制氢工艺的工业规模化生产。