• 生产:水分解 - 电解(高温和低温)、PEC、STCH、生物质/生物 • 基础设施:材料、交付、组件和系统 • 存储:基于材料的载体、储罐、液体 • 燃料电池:材料、组件、系统、可逆燃料电池 • 系统开发与集成:技术加速包括混合/电网集成、新市场、重型、储能、制造工业应用(例如钢铁)安全、规范、标准、劳动力发展
新的 PEC 项目 1. 莱斯大学,Aditya Mohite 2. 托莱多大学,Yanfa Yan 3. 密歇根大学,Zetian Mi 4. 夏威夷大学马诺阿分校,Nico Gaillard 5. 加州理工学院,Joel Haber 6. 耶鲁大学,Shu Hu 新的 STCH 项目 1. 科罗拉多大学博尔德分校,Al Weimer 2. 亚利桑那州立大学,Chris Muhich 3. 圣路易斯华盛顿大学,Robert Wexler 4. 科罗拉多大学博尔德分校,Charles Musgrave 5. 圣戈班,Xin Qian
• 研究表明,很少有超薄涂层采用受控沉积方案,可选择性地产生所需的 H 2 和 O 2 反应,而不是光催化剂颗粒上不需要的氧化还原梭反向反应。通过开发用于平面电极和光催化剂颗粒 (AG) 上超薄氧化物涂层 (AI) 的控制合成、沉积和表征的通用方案,我们将更好地了解如何可控地设计界面以实现选择性所需反应,例如,HER 和氧化还原梭氧化,而不是 HOR 和氧化还原梭还原的相反不需要的反应。我们的协议开发与稳定性 (PEC、STCH) 和催化剂放置控制 (LTE、燃料电池) 的研究相协同,我们利用 EMN HydroGEN 联盟在 ALD (NREL)、理论 (LLNL) 和单粒子测量 (SNL) 方面的专业知识。
壳牌正在建设综合电力业务,以增加可再生能源的可用性并支持其客户的减排努力。随着能源系统发展到包含大量间歇性可再生能源,预测、运营和控制资产对于释放灵活性以及确保脱碳电力系统的安全性、可靠性和成本竞争力至关重要。壳牌在全球范围内拥有 100 多名科学家和工程师正在开发此类技术。在休斯顿壳牌技术中心 (STCH),拥有 40 名成员的电力技术组织正在致力于加速和扩大壳牌的脱碳解决方案——无论是在家庭、路上还是在工作中。它正在四个关键领域开发和部署创新:提高可再生能源发电;满足工业能源需求;进一步突破电动汽车技术的界限;大规模开发存储技术和能源系统集成。
一种集成的研究方法将解锁未来清洁能源解决方案所需的创新,并提供了在2050年之前实现Shell的Net-Zero Exmissions Grassions的最佳机会。催化剂和分析技术副总统在休斯顿壳牌技术中心(STCH)以及旨在满足Shell未来能源技术计划的创新研究需求的全球范围内提供最先进的能力。此外,该小组的实验足迹既可以为当今的能源需求和材料开发产品,这些产品将用于过渡到将来的技术。在本文中由制造技术服务团队协调的领导科里·埃文斯(Corey Evans)协调,壳牌研究经理介绍了材料领域副总统的能力(杰夫·科贝(Jeff Kobe),经理,水力发电催化剂);测量(Smita Edulji,经理色谱法);数据和数字(Carla Preston,经理数据分析);和建模(加里·威尔斯(Gary Wells),过程研发团队负责人)。这些是推进能源过渡中技术的一些关键构件。
随着风能、太阳能等可再生能源的部署和利用水平不断提高,能够适应每周和季节性能源波动的大规模长期能源存储技术将在未来可再生能源的整体部署中发挥重要作用。通过将可再生能源转化为可持续(能源存储)燃料,通过电化学、光电化学或热化学过程来利用和储存可再生能源,有可能应对长期、太瓦级能源存储的挑战。可再生氢能生产是可持续燃料生产和社会多个行业深度脱碳的基石。具有成本竞争力的清洁氢能可为以下应用提供价值:1)交通运输领域的燃料电池汽车,2)电网领域的系统稳定性和负载平衡,3)工业领域的金属精炼厂、水泥生产和生物质升级(无碳肥料生产)。此外,将清洁的可再生氢能与碳和氮循环相结合,使已知和完善的热化学过程能够生成可再生碳氢化合物燃料和氨。先进水分解技术 (AWST):低温电解 (LTE)、高温电解 (HTE)、光电化学 (PEC) 和太阳能热化学氢 (STCH) 提供了四种独特且并行的方法来大规模生产低成本、低温室气体 (GHG) 排放的氢能(图 1)。使用这四种技术进行具有成本竞争力的清洁氢能生产是当前各国政府和工业界的首要任务。2022 年 6 月,美国能源部 (DOE) 启动了一系列 Earthshot 计划中的第一个。Hydrogen Shot,“1 1 1”旨在将清洁氢能的成本在 10 年内降低 80% 以上,至每公斤 1 美元(1 美元/公斤 H2)。欧洲绿色协议和国际能源署 (IEA)