太阳能热化学循环制氢研究进展 |
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引用本文: | 焦钒,刘泰秀,陈晨,吕布楚,龙怡彪,刘启斌.太阳能热化学循环制氢研究进展[J].科学通报,2022(19):2142-2157. |
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作者姓名: | 焦钒 刘泰秀 陈晨 吕布楚 龙怡彪 刘启斌 |
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作者单位: | 1. 华北电力大学能源动力与机械工程学院;2. 中国科学院工程热物理研究所;3. 中国科学院大学工程科学学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52090061,51888103)资助; |
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摘 要: | 太阳能热化学制氢被认为是能源可持续利用最具潜力的途径之一,对推进“碳达峰、碳中和”目标的实现,缓解能源与环境危机具有重大的战略意义.直接热解水虽能实现近零碳排放制氢,然而超高的反应温度以及氢、氧产物分离难等问题,使之难以应用于规模化产氢.太阳能热化学循环间接分解水制氢,通过载氧材料循环来降低直接热解水温度,并实现氢、氧产物分步分离,将间歇、波动、能流密度低的太阳能转化为稳定、高密度的氢气化学能,受到广泛的关注和研究.然而,受限于太阳能热化学循环制氢存在的温度高、效率低、经济性差等诸多瓶颈问题,当前研究仍停留在理论分析与实验研究阶段,阻碍着该项技术的进一步发展.本文围绕太阳能热化学循环制氢,综述了不同循环体系的发展历程及重要进展,并对热化学循环所面临的主要挑战进行了讨论与建议,以期为太阳能热化学循环的研究和发展提供新见解与新思路,为太阳能燃料的高效、稳定、安全以及大规模生产奠定基础.
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关 键 词: | 太阳能 热化学循环 制氢 载氧材料 氧化还原反应 可再生能源 |
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