可再生電力將甲烷分解為氫氣和炭黑

Monolith 材料公司將采用等離子體熱裂解，以天然氣為原料制氫氣和炭黑，現(xiàn)場不排放二氧化碳。2014－2018年進行中試后，該公司對工藝進行了放大。該項目二期目前處于前端工程和設(shè)計階段，熱裂解產(chǎn)生的氫氣將與大氣中的氮氣結(jié)合，通過Haber-Bosch工藝制得用于化肥的氨。

在Monolith的甲烷裂解專利工藝中，天然氣與其他氣體一起送入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中，電等離子體將天然氣加熱到1 500~2 000℃。在沒有氧的情況下，將甲烷分解為氫氣和固體碳。

要實現(xiàn)商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)氫氣，該公司還面臨挑戰(zhàn)，即如何在甲烷裂解的高溫下，等離子體裂解反應(yīng)器長時間可靠地運行。電等離子體熱裂解的環(huán)境優(yōu)勢顯著，此法制氫的用能僅為傳統(tǒng)電解水制氫的七分之一，并且不需要純凈水。同時，如果產(chǎn)生等離子體的電力來自可再生能源，那么將是零排放制氫。該工藝中的天然氣也可來自垃圾填埋場沼氣。使用甲烷裂解制得的氫氣生產(chǎn)氨，預(yù)計到2024年將實現(xiàn)完全商業(yè)化生產(chǎn)。