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World File Search System储氢
用于储氢的硼化镁醚化合物
目标和意义：本项目的目标是合成和表征新型改性硼化镁 MgB2 材料，该材料具有改进的氢循环动力学和储氢能力，并证明其能够满足美国能源部 (DOE) 的储氢目标。如果成功，固态改性 MgB2 材料将比市场上的高压压缩 H2 (700 bar) 或液态 H2 替代车载储氢系统更安全、更便宜。背景：硼氢化镁 Mg(BH4)2 是少数几种已证实重量储氢容量大于 11 wt% 的材料之一，因此已证实可用于满足 DOE 储氢目标的储氢系统。然而由于动力学极其缓慢，Mg(BH 4 ) 2 和 MgB 2 之间的循环只能在高温（~400°C）和高充电压力（~900 bar）下完成。最近，四氢呋喃 (THF) 与 Mg(BH 4 ) 2 复合已证明可以大大改善脱氢动力学，能够在 <200°C 下快速释放 H 2 以高选择性生成 Mg(B 10 H 10 )。然而，这些类型的材料的氢循环容量要低得多。该项目专注于开发改性 MgB 2，方法是将镁硼醚脱氢扩展到 MgB 2 或在添加剂存在下直接合成改性 MgB 2。该项目旨在改善镁硼化物/镁硼氢化物系统的氢循环动力学和循环容量，以帮助实现 DOE 氢存储的最终目标。该项目旨在 1) 合成和表征新型改性镁硼化物，尤其是醚改性材料，与未改性的 MgB 2 相比，其氢循环动力学和氢存储容量有所改善；2) 确定新型改性硼化物的可逆氢化是否显示出显著改善的氢循环动力学和循环容量，达到实际可行的水平。这个由 HNEI 领导的项目是 UH（HNEI 和化学系）和 DOE-Hydrogen Materials 的合作成果
液态有机氢载体储氢
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。
第一性原理洞察混合钙钛矿氢化物 Na1–xKxMgH3 的储氢性能 (
摘要：由于对气候变化、环境恶化和能源安全的担忧，氢气作为能源载体的潜力得到了广泛认可，但氢气的储存和运输仍然是重大挑战。具有钙钛矿晶体结构的氢化物可以在较小的体积内储存大量的氢气，并且相对容易产生氢气。其中，三元钙钛矿氢化物 NaMgH 3 具有相对较高的理论储氢密度和氢吸收和解吸的可逆性。在本研究中，采用密度泛函理论框架下的第一性原理计算，研究了用 K ? 取代 Na ? 的影响。对Na1–xKxMgH3（x0:75Þ）结构、电子和储氢性能的影响。结果表明，用K–取代Na–导致晶格参数略有下降、晶胞体积增加，MgH6八面体变得更加扭曲，这是主体材料不稳定的一个很好的指标，最终导致分解温度从560.1降低到489.6K，这有利于储氢应用。
当前储氢难题及可能的解决方案
摘要：使用氢作为能源在全球越来越受欢迎。与其他传统能源相比，氢可以有效地生产和利用。然而，氢存储技术难度大，制约了氢能在全球范围内的大规模应用。氢可以以液相形式储存，以化学方式保存和保留在共价或离子化合物中，在气瓶中，在具有大比表面积的材料上，以及在水中活性金属的氧化物中。然而，上述每种储氢方法都有其缺陷和技术难点。含水层、枯竭的天然气和石油储备以及盐穴都是将氢物理地储存在地下的方法和方法的例子。这些地方通常是大规模储氢的地方。如果能够解决这个问题，并克服氢存储的挑战，那么对于整个人类来说将是一个巨大的进步，因为氢是一种非常有前途的未来能源。
绘制英国海上碳氢化合物油田的储氢容量图并探索与海上风电的潜在协同作用
摘要：能源储存是英国能源系统转型的重要组成部分，是稳定间歇性可再生电力供应和满足季节性需求变化的关键机制。低碳氢为可变的可再生能源供需提供了一种平衡机制，也是一种降低家庭供暖碳排放的方法，这对于实现英国 2050 年的净零目标至关重要。多孔岩石中的地质氢储存可在各种时间尺度上提供大规模能源储存，并且由于英国海上碳氢化合物油田广泛可用、已建立油藏和现有基础设施而具有良好的前景。本文探讨了英国大陆架油田的储存潜力。通过比较可用的能源储存容量和当前的国内天然气需求，我们量化了使英国天然气网络脱碳所需的氢气。我们估计总氢气储存容量为 3454 TWh，大大超过了 120 TWh 的季节性国内需求。在与专家焦点小组协商后，多标准决策分析确定了与海上风电结合的最佳领域，这可以促进大规模可再生氢的生产和储存。这些结果将用作未来能源系统建模的输入，在能源转型的背景下优化海上石油和天然气与可再生能源部门之间的潜在协同作用。
技术战略评估-双向储氢
多种重要的化学合成过程都依赖于氢气，氢气的生产和使用通常由其与这些市场之一的联系所驱动。例如，氨是世界上产量最高的化学品之一，它主要依赖于氢气。氨主要用于农业肥料，被认为是过去一个世纪每单位土地农业产量翻番的主要原因 [4]。氢气的另一个主要用途是作为脱硫过程中石油精炼的催化剂。除了化学生产之外，氢气还用作钢铁生产中的还原剂，并且已被证明可以替代生铁生产中的冶金煤。它甚至用于食品的氢化反应中，以产生更耐储存的半固体脂肪。
西澳大利亚枯竭油气田的储氢潜力
▪ 研究仅限于陆上北珀斯盆地和南卡那封盆地。 ▪ 23 个油田被评估为“枯竭”，其中有一些历史产量。 ▪ 生产历史用于估计存储容量 – 截至 2015 年 6 月的产量可通过 WAPIMS 获取 – 公开文件报告 – 西澳陆上珀斯盆地油田地图集（Owad-Jones & Ellis，2000 年） ▪ 气田，总天然气产量用于估计存储容量。 ▪ 油田，使用 FVF 换算的石油产量用于估计存储容量。 ▪ 需要考虑盖层和垫层气体积的密封能力。 ▪ 未考虑当前（或未来）的商业用途（Tubridgi、Mondarra）
多孔岩石地下储氢的微生物风险评估
地质储氢，例如在枯竭的天然气田 (DGF) 中，可以克服可再生能源领域的供需不平衡，促进向低碳排放社会的过渡。一系列地下微生物利用氢，这可能对氢的回收、堵塞和腐蚀具有重要意义。我们收集了英国大陆架 75 个 DGF 的温度和盐度数据，并根据一组新的微生物生长限制，根据不利微生物影响的风险绘制了它们用于储氢的适用性。风能和太阳能运营能力以及海上天然气和凝析油管道基础设施的数据与微生物风险分类叠加，以优化绿色氢生产、运输基础设施和地下储存的地理中心。我们建议将氢气储存在 9 个 DGF 中，这些 DGF 由于温度 > 122 ◦ C 而没有微生物风险，或者储存在 35 个低风险 DGF 中，温度 > 90 ◦ C。我们建议不要使用温度 < 55 ◦ C 的高风险 DGF (9 DGF)。与可再生能源生产中心和适合重新用于运输氢气的废弃管道相结合，表明北海南部无风险和低风险的 DGF 是最适合储氢的候选地。我们的研究结果为英国地质储氢的选址提供了建议。我们的方法适用于全球任何地下多孔岩石系统。
地下盐穴大规模储氢新型核混合能源系统动态模拟
术语 缩写 LCOE 平准化电力成本 LWR 轻水反应堆 NHES 核混合能源系统 PEM 聚合物电解质膜 SMR 小型模块化反应堆 符号 𝑛 𝑛𝑒𝑢 中子密度 𝑡 时间 𝑇 温度 𝑉 体积 𝐶 𝑝 热容量 𝑊 功率 𝑚̇ 质量流速 𝐸 𝑓 每次裂变平均可回收能量 𝜎 𝑓