近日，科技部國家重點研發(fā)計劃“氫能技術(shù)”重點專項“天然氣裂解制氫聯(lián)產(chǎn)納米碳材料技術(shù)”項目啟動暨實施方案論證會在上海召開。經(jīng)過項目專家組的質(zhì)詢答疑、技術(shù)指導(dǎo)和綜合評議，項目實施方案順利通過專家論證，這也意味著該重點項目在上海正式啟動。
這項由中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所牽頭，上海氫田新材料科技有限公司，上海科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等“產(chǎn)—研”優(yōu)勢單位共同承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃重點專項，針對天然氣制氫技術(shù)的碳減排發(fā)展需求，開展天然氣制氫聯(lián)產(chǎn)高附加值碳材料技術(shù)研究，將為我國天然氣制氫領(lǐng)域的碳減排提供重要技術(shù)支撐。其中，上海氫田公司作為項目“頂天立地”的關(guān)鍵一環(huán)，實現(xiàn)技術(shù)落地和商業(yè)化推廣。
項目咨詢專家組由中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院成會明院士、上海大學(xué)魯雄剛教授、同濟大學(xué)朱彤教授、同濟大學(xué)李卓教授、上海光源大科學(xué)中心宋飛研究員、上海寶武清潔能源有限公司饒文濤博士組成，責(zé)任專家組由北京大學(xué)郭少軍教授、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所孫樹成研究員組成。
會上，項目專家組充分肯定了本項目的總體實施方案，并著重指出在未來研究過程中，項目團隊?wèi)?yīng)注重各課題之間的協(xié)調(diào)與聯(lián)動，注重標(biāo)志性成果的潛在實施路徑，確保項目各關(guān)鍵節(jié)點把控及整體研究目標(biāo)順利實現(xiàn)。此外，專家組聚焦課題研究方向、技術(shù)創(chuàng)新點及項目實施可能面臨的挑戰(zhàn)和問題等方面，提出了針對性的指導(dǎo)意見。
據(jù)了解，國家重點研發(fā)計劃“氫能技術(shù)”專項的總體目標(biāo)是：以推動能源革命、建設(shè)能源強國等重大需求為牽引，系統(tǒng)布局氫能綠色制取、安全致密儲輸和高效利用技術(shù)，貫通基礎(chǔ)前瞻、共性關(guān)鍵、工程應(yīng)用和評估規(guī)范環(huán)節(jié)，到2025年實現(xiàn)我國氫能技術(shù)研發(fā)水平進入國際先進行列。
針對我國雙碳目標(biāo)的氫能建設(shè)、趕超并引領(lǐng)全球制氫技術(shù)，國家在天然氣裂解制氫領(lǐng)域于2023年立項。項目首席科學(xué)家、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員于慶凱表示，在碳達峰、碳中和的大背景下，“天然氣裂解制氫聯(lián)產(chǎn)納米碳材料技術(shù)”將為我國天然氣的低碳應(yīng)用提供一條極具競爭力的技術(shù)路線。“我國氫氣產(chǎn)量的19%來自水蒸汽甲烷重整技術(shù)，然而巨量排放的二氧化碳（9~12 kg CO2/kg H2）難以適應(yīng)未來的‘雙碳’發(fā)展需求。甲烷（天然氣中的主要成分）直接裂解制氫聯(lián)產(chǎn)固態(tài)碳，不僅有效解決天然氣制氫中的碳減排問題，而且有望獲取大宗高附加值碳材料。”
今年我國《政府工作報告》提出，“加快前沿新興氫能、新材料、創(chuàng)新藥等產(chǎn)業(yè)發(fā)展”，這是氫能首次作為前沿新興產(chǎn)業(yè)被寫入《政府工作報告》。而近年來，全球很多國家也在天然氣熱裂解制氫聯(lián)產(chǎn)碳材料這一技術(shù)上展開了激烈競爭。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球已有超過30家創(chuàng)新企業(yè)開展天然氣直接裂解制氫業(yè)務(wù)，并得到了政府、企業(yè)及資本的廣泛關(guān)注。比如，美國Monolith Materials公司于2022年獲得美國能源部10億美元貸款并和全球知名輪胎企業(yè)-固特異達成合作協(xié)議，目前可年度熱解2萬噸天然氣，生成1.5萬噸炭黑和5000噸氫氣；德國BASF自2013年在德國政府的支持下持續(xù)開展移動碳床催化天然氣裂解制氫技術(shù)，并在2023年首屆碳中和博覽會重點推介，目前已在路德維希港開展中試驗證。
上海在此領(lǐng)域率先開展技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新突破將助力我國氫能核心前沿技術(shù)研發(fā)。與此同時，該技術(shù)無碳排放，可作為“綠氫”制備的有效補充技術(shù)，面向氫冶金，比如高爐用氫、冷軋及熱軋用氫等，加氫站（加氣站直接改造）等領(lǐng)域形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
