日本海藻制氢技术规模化应用面临成本难题

  [中国石化报 2024-03-25]
  ●顾家瑞
  日本海藻制氢作为一种潜在的可再生能源技术，一直备受关注。为了实现2050年温室气体零排放的目标，日本一直在研究利用海藻等生物质资源制造氢气的技术。
  海藻是一种富含碳水化合物和纤维素的植物，可通过发酵或热解等工艺转化为甲烷或沼气，进而转化为氢气和二氧化碳。这种方法不仅可以利用海洋资源，还可减少对土地和淡水的占用，并促进海洋生态系统的保护。日本已建立多个海藻制氢试验项目，并计划在未来实现规模化生产和应用。
  日本的研究机构和企业致力于开发海藻制氢技术，包括培养适合制氢的海藻品种和提高厌氧发酵过程的效率。海藻制氢技术具有潜力，因为海藻可以在海洋中大规模生长，并可利用农业废水等资源进行培养。
  尽管海藻制氢技术具有巨大潜力，但要实现规模化应用仍面临技术和经济上的挑战。
  首先，海藻的大规模培养和收获是一项关键难题。海藻需要适宜的生长环境，如适当的水温、光照和营养物质等。另外，海藻生长速度相对较慢，培养周期较长，这增加了成本和时间的投入。
  其次，海藻制氢过程中氢气的提取和纯化也是技术上的挑战。目前，常用的海藻制氢方法是利用生物反应器将海藻暴露于光照条件下，通过光合作用产生氧气和氢气。然而，提取和纯化氢气的过程相对复杂，需要高效的分离技术和适当的储存方式。
  此外，海藻制氢的经济成本也是一个重要因素。目前，尚缺乏海藻制氢工艺的成本效益分析，但可以预见的是，海藻培养设施的建设和运营费用以及海藻收获和氢气生产的成本较高。在当前化石燃料成本较低的情况下，能否提供具有竞争力的成本仍是个挑战。
  然而，随着技术的不断发展和市场需求的增长，海藻制氢技术在未来可能会取得突破。一些研究机构和企业已在海藻培养和制氢技术上取得进展，如提高光合作用效率、改善生物反应器的稳定性和降低生产成本等。
  另外，政府支持和政策鼓励也将在推动海藻制氢技术规模化应用方面发挥重要作用。政府可以提供资金支持、减税优惠以及研究和开发合作机会，从而加速海藻制氢技术的商业化进程。日本研究界认为，通过养殖藻类来分解二氧化碳，降低温室气体排放，还可以提炼航空燃油，打造环保、节能、可再生利用的三赢局面。
  日本海藻制氢技术在规模化应用方面还面临一些挑战，包括海藻培养和收获，氢气提取和纯化，以及经济成本等方面。然而，随着技术的进步和政策的支持，未来海藻制氢技术有望取得突破，并成为清洁能源领域的重要组成部分。