氢气作为碳中性能源引起了广泛关注,但开发高效安全的储氢技术仍然是一个巨大的挑战。最近,液态有机氢载体(LOHCs)技术在高效稳定的氢气储存和运输方面显示出巨大的潜力。该技术可以实现安全、经济的大规模跨洋运输和长周期储氢。特别是,传统的有机储氢液是通过昂贵的精炼程序从不可再生的化石燃料中提取的,造成了不可避免的环境污染。生物质由于其独特的碳平衡特性以及制造芳香族和氮掺杂化合物的可行性,在制备 LOHCs 方面具有巨大的前景。根据最近的研究,通过先进的生物质转化技术可以获得几乎 100% 的转化率和 92% 的苯产率,显示出在制备基于生物质的 LOHCs 方面的巨大潜力。总的来说,本综述介绍了目前的 LOHCs 系统及其独特的应用,并总结了技术路线。此外,本文还展望了LOHCs 技术的未来发展,重点关注生物质衍生的芳香族和氮掺杂化合物及其在储氢方面的应用。
脱碳的第一步当然是大规模发展所有可再生能源(太阳能、风能、波浪能、地热能等),以提高电能的生产,但由于可再生能源的可用性不可编程,而且发电厂不一定位于需要能源的地方,因此存储和运输是相关问题。此外,并非所有过程都可以电气化,在许多操作条件下,电气化是不经济的,尤其是在需要 1000°C 以上温度的热过程中。就尺寸和长期存储而言,氢气代表了相对于其他可用技术的有竞争力的解决方案,如下图所示。事实上,单位质量的高能量密度和长时间储存能量的能力使氢气成为储存大量(MW 甚至 GW)能量的最有用载体。电池的能量密度低,时间范围短,在每日或每周储存的情况下,不像氢气那样具有季节性。