吃垃圾吐氢气，这个工厂要上天，关键还更便宜

在世界上的许多地方，将氢能源视为未来的清洁燃料。特别是日本和韩国，正在重建能源体系以实现零排放的“氢经济”，交通运输行业将主要由燃料电池汽车驱动，它们仅排放水作为最终产品。我国作为世界第一产氢大国，用于交通运输的氢气仍少得可怜。

氢气的生产有许多途径，可以是相对绿色的途径，如基于太阳能或风能的水电解，也可以是非常不环保的，如煤炭制氢，然而糟糕的是，最便宜的途径也是最不环保的。如果综合考虑由此产生的碳排放和后续碳捕获过程，煤炭制氢并不是一个好的选择。

近期，加州兰开斯特市将开始建造一个“比绿色还绿色”的垃圾制氢厂，其规模是任何现有的其他绿色氢气设施的三倍。其工艺是市场上最清洁的工艺，生产成本能够达到市场上的最低水平。

新工厂能够每天生产11吨氢气 – 每年3800吨，同时每年处理多达42000吨可回收垃圾，因此每年还可以额外节省210至320万美元的垃圾掩埋费用。

新技术可以迅速扩展规模，全年24ⅹ7不间断生产的清洁燃料。

如何做到的

反应器

氢气工厂的核心是等离子反应室，反应室底部是高温等离子火炬燃烧室，温度达到3500℃以上。等离子火炬燃烧需要富含氧气的气体注入，高温会使所有的碳氢化合物燃料完全分解。

等离子火炬

燃料从反应炉顶部加入，依靠重力下落到燃烧室燃烧。分解产生的原子上升并冷却，它们会结合成非常高质量的生物合成气，含有氢气和一氧化碳，不含焦油、烟灰和重金属。

进料

燃料实际上就是各种有机垃圾，比如纸张、旧轮胎、纺织品、特别是塑料。这些垃圾可以被非常有效地处理掉，而且不会产生毒副产品。生物合成气从反应室的顶部离开，先进入冷却室，随后进入酸洗塔，以去除颗粒物。

合成气

离心压缩机将进一步净化气流，留下氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物。接着气体通过水煤气变换反应，将所有的一氧化碳转化为二氧化碳和更多的氢气。最终，将氢气和二氧化碳分离，可获得纯度99.99%的氢气。

更环保更便宜

通过第三方机构对碳循环的分析，此产生过程的每吨氢气减少的二氧化碳排放量约为23到31吨二氧化碳，大概相当于直接焚烧垃圾产生的排放量。与其他绿色氢气生产过程相比，每吨氢气能减少13-19吨二氧化碳。

更重要的是，整套生产过程不需要外部能量输入，每生产1千克氢气能额外产生1.8kWh的热量，而电解水制氢需要约62kWh能量才能产生1千克氢气。这意味着整座工厂都不需要外部电力。

目前煤制氢气成本约2美元/公斤，而太阳能光伏电解的成本为5.78美元/公斤。这种新工艺生产的氢气成本非常诱人，每公斤成本可低至2美元。到达终端氢能汽车的成本大致与汽油汽车相当。

面对能源安全、环境等压力，发展氢能已成为各国能源转型共识，我国已将氢能写入《政府工作 告》。发展廉价且超级绿色的氢气生产方式，将具有非常好的市场前景。