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增強型甲醇生產(chǎn)工藝

評估完成后，專家構想出了一套反應器的概念，并在埃爾蘭根—紐倫堡大學的一間實驗室里搭建了一套演示裝置。演示裝置經(jīng)西門子調試后，輸出功率高可達五千瓦。裝置運用的原理十分簡單：利用風電電能電解水來制氫。由于西門子已在Mainz Energy Park內(nèi)的大型演示設施上進行電解水制氫了，Green Liq項目側重于借助二氧化碳將氫氣轉化為液體燃料。

生物甲烷裝置等生物設施以及水泥生產(chǎn)廠等工業(yè)設施均會產(chǎn)生大量二氧化碳。在能量轉化鏈上，它是由可再生能源電力制成的氫氣的理想載體。這一概念的*之處在于反應器中混合了一種吸收性液體，令甲醇產(chǎn)量得以提升。通常情況下，甲醇產(chǎn)量較低，這是因為只有將殘余氫氣和二氧化碳氣體反復送入反應器，才能生產(chǎn)出更多甲醇。Tremel指出：“借助這種吸收性液體，我們再也不用重新將氣體送回反應器。這提高了甲醇生產(chǎn)工藝的效率?！?/p>

有很多因素都讓生物燃料的生產(chǎn)頗具吸引力。在未來，它們將在交通領域的能源轉型進程中扮演重要角色。

動態(tài)反應器

西門子的技術與傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)工藝仍有其它不同之處。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，甲醛是在一個連續(xù)的過程中由合成氣體產(chǎn)生。這種生產(chǎn)方式的問題在于，它并非專門針對可再生能源的快速負載的周期性波動而設計。而電解槽則可以高度靈活運行且能根據(jù)風能與太陽能的快速波動進行調整。

西門子和埃爾蘭根—紐倫堡大學的聯(lián)合團隊研發(fā)并搭建了這個系統(tǒng)。

西門子提供的動態(tài)反應器是攻克這一難題的*方案。它能隨波動調節(jié)，并能對快速啟動或部分負載做出即時響應。由于氣體無需循環(huán)，系統(tǒng)得到簡化，負載靈活性也有所提升。系統(tǒng)中的吸收性液體可以充當熱緩沖器以抑制溫度波動。Tremel說：“要想提高重型和長途運輸領域中太陽能和風能這類替代性燃料的使用比例，一定要使用像西門子的反應器這樣的技術。”

百萬瓦級電解裝置？

對西門子而言，這是一個很好的消息。近年來，隨著效率大幅提升，市場上出現(xiàn)了大量價格合理的可再生能源電力，這使西門子受益頗豐?？稍偕剂袭a(chǎn)生的附加值已明顯超過傳統(tǒng)化石燃料。現(xiàn)已有64個國家就低碳或碳中和生物燃料設定了明確目標。

西門子的目標遠不止研發(fā)演示裝置。西門子工業(yè)過程與化學轉化研究小組負責人Manfred Baldauf表示：“我們的目標是在2017年秋季前設計出輸出功率約為100千瓦的試點設施?！彼退膱F隊也在構想基于Green Liq技術的百萬瓦級商用設施。長遠來看，Green Liq技術將有助于減少交通運輸相關的二氧化碳排放，并推動能源轉型的進程。