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南加州煤气公司新工艺:在制氢时获得碳纤维及碳纳米管

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导读: 据外媒报道,南加州煤气公司(Southern California Gas Co.,SoCalGas)于近日宣布,该公司正与一支研发团队开展合作,采用了一款新工艺,将天然气转化为氢气、碳纤维及碳纳米管。

南加州煤气公司研发新工艺 在制氢时获得碳纤维及碳纳米管

据外媒报道,南加州煤气公司(Southern California Gas Co.,SoCalGas)于近日宣布,该公司正与一支研发团队开展合作,采用了一款新工艺,将天然气转化为氢气、碳纤维及碳纳米管。

该项低排放工艺获得了美国能源部能源效率和可再生能源局(Office of Energy Efficiency and Renewable Energy,EERE)燃料电池技术办公室(Fuel Cell Technologies Office,FCTO)的资金支持,该工艺制作的氢气可被用于燃料电池车、工业流程(industrial processes)及碳纤维制备中。

该合作由C4-MCP, LLC (C4)公司牵头,该公司是一家位于圣塔莫尼卡(Santa Monica-based)的技术初创公司,可利用出售碳纤维及碳纳米管获得收入来抵消昂贵的制氢费用,将制氢的净成本降至2美元/千克以下。相较于传统汽柴油车,该方法有助于提升氢燃料车的成本竞争优势。此外,该技术旨在利用甲烷-氢气转化工艺(methane-to-hydrogen process),消除二氧化碳排放量。

尽管碳纤维及其用途在业内已名声斐然,碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)被视为材料科学及工程技术上的一大飞跃,因为其抗张强度及硬度远胜碳纤维数倍。据估计,截止至2020年,全球碳纳米管市场将从2016年的35亿元增至87亿美元,年增幅在17%以上。

该合作旨在采用新催化剂,研发先进的甲烷重整工艺(methane reforming process),用于制造碳纳米管。新催化剂系统将促进碳纳米管成型的“基底生长(base growth)”而非“顶端生长(tip growth)”。基底生长成形可实现催化剂的再生,并创建一款纯度较高的结晶碳产品。此外,可优化反应条件,调整碳纳米管的直径及长度。

美国西弗吉尼亚大学(West Virginia University)及美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)将进一步研发新催化剂及新技术。(本文图片选自南加州煤气公司官网)

作者:李文龙

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